JP6974981B2 - Method for producing salt, resist composition and resist pattern - Google Patents
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Description
本発明は、塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a salt, a resist composition and a resist pattern.
特許文献1には、下記式で表される塩を酸発生剤として含有するレジスト組成物が記載されている。
特許文献2には、下記式で表される塩を酸発生剤として含有するレジスト組成物が記載されている。
Patent Document 1 describes a resist composition containing a salt represented by the following formula as an acid generator.
Patent Document 2 describes a resist composition containing a salt represented by the following formula as an acid generator.
上記の塩を含むレジスト組成物では、得られるレジストパターンのCD均一性(CDU)が必ずしも満足できない場合があった。 In the resist composition containing the above salt, the CD uniformity (CDU) of the obtained resist pattern may not always be satisfactory.
本発明は、以下の発明を含む。
[1]式(I)で表される塩。
[式(I)中、
Q1、Q2、Q1’及びQ2’は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1及びLb1’は、それぞれ独立に、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
X1は、塩基解離性基を有する2価の基を表す。
Z1+及びZ1’+は、それぞれ独立に、有機カチオンを表す。]
[2]塩基解離性基を有する2価の基が、式(Ba)で表される部分構造又は式(Bb)で表される部分構造を有する基である[1]記載の塩。
[式(Ba)及び式(Bb)中、
L1及びL2は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R25及びR26は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
*は、Lb1又はLb1’との結合手を表す。]
[3]塩基解離性基を有する2価の基が、式(Ba1)で表される2価の基又は式(Bb1)で表される2価の基である[1]又は[2]記載の塩。
[式(Ba1)及び式(Bb1)中、
L1及びL2は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R25、R26、R25’及びR26’は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
*1は、Lb1との結合手を表し、*2はLb1’との結合手を表す。]
[4]Lb1及びLb1’が、それぞれ独立して、以下で表される基である[1]〜[3]のいずれかに記載の塩。
(*は、−C(Q1)(Q2)−又は−C(Q1’)(Q2’)−の炭素原子との結合手を表す。m、n、m’及びn’は、それぞれ独立に、0又は1を表す。)
[5][1]〜[4]のいずれかに記載の塩を含有する酸発生剤。
[6][5]に記載の酸発生剤と酸不安定基を有する樹脂とを含有するレジスト組成物。
[7]さらに、酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩を含有する[6]に記載のレジスト組成物。
[8](1)[6]又は[7]に記載のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含むレジストパターンの製造方法。
The present invention includes the following inventions.
[1] A salt represented by the formula (I).
[In formula (I),
Q 1, Q 2, Q 1 ' and Q 2' each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 and L b1 'each independently represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, -CH 2 contained in the saturated hydrocarbon group - is replaced by -O- or -CO- The hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
X 1 represents a divalent group having a base dissociative group.
Z1 + and Z1' + each independently represent an organic cation. ]
[2] The salt according to [1], wherein the divalent group having a base dissociative group is a group having a partial structure represented by the formula (Ba) or a partial structure represented by the formula (Bb).
[In the formula (Ba) and the formula (Bb),
L 1 and L 2 represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms having a fluorine atom.
R 25 and R 26 independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a hydrogen atom, a fluorine atom, or a fluorine atom.
* Represents a bond with L b1 or L b1'. ]
[3] The divalent group having a base dissociative group is a divalent group represented by the formula (Ba1) or a divalent group represented by the formula (Bb1) [1] or [2]. Salt.
[In the formula (Ba1) and the formula (Bb1),
L 1 and L 2 represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms having a fluorine atom.
R 25, R 26, R 25 ' and R 26' each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorine atom.
* 1 represents a bond with L b1 and * 2 represents a bond with L b1' . ]
[4] The salt according to any one of [1] to [3], wherein L b1 and L b1'are independent groups represented by the following.
(* Represents a bond with a carbon atom of -C (Q 1 ) (Q 2 )-or -C (Q 1' ) (Q 2' )-. M, n, m'and n'are. Represents 0 or 1 independently.)
[5] An acid generator containing the salt according to any one of [1] to [4].
[6] A resist composition containing the acid generator according to [5] and a resin having an acid unstable group.
[7] The resist composition according to [6], which further contains a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator.
[8] (1) A step of applying the resist composition according to [6] or [7] onto a substrate,
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer,
(3) Step of exposing the composition layer,
(4) A method for producing a resist pattern, which comprises a step of heating the composition layer after exposure and (5) a step of developing the composition layer after heating.
良好なCD均一性(CDU)のレジストパターンを製造することができる塩及び該塩を含むレジスト組成物を提供する。 Provided are a salt capable of producing a resist pattern having good CD uniformity (CDU) and a resist composition containing the salt.
本明細書において、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH−CO−」又は「CH2=C(CH3)−CO−」の構造を有するモノマーの少なくとも1種を意味する。同様に「(メタ)アクリレート」及び「(メタ)アクリル酸」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。また、本明細書中に記載する基において、直鎖構造と分岐構造の両方をとり得るものについては、そのいずれでもよい。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を含む。
本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤(E)を除いた成分の合計を意味する。
As used herein, the term "(meth) acrylic monomer" means at least one of the monomers having a structure of "CH 2 = CH-CO-" or "CH 2 = C (CH 3) -CO-". do. Similarly, "(meth) acrylate" and "(meth) acrylic acid" mean "at least one of acrylate and methacrylate" and "at least one of acrylic acid and methacrylic acid", respectively. In addition, any of the groups described in the present specification that can have both a linear structure and a branched structure may be used. If a steric isomer is present, it includes all steric isomers.
In the present specification, the "solid content of the resist composition" means the total amount of the components excluding the solvent (E) described later from the total amount of the resist composition.
<式(I)で表される塩(以下「塩(I)」という場合がある)>
本発明の塩は、式(I)で表される。塩(I)は、光の作用により酸を発生する。
[式(I)中、
Q1、Q2、Q1’及びQ2’は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1及びLb1’は、それぞれ独立に、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
X1は、塩基解離性基を有する2価の基を表す。
Z1+及びZ1’+は、それぞれ独立に、有機カチオンを表す。]
<Salt represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as "salt (I)")>
The salt of the present invention is represented by the formula (I). The salt (I) produces an acid by the action of light.
[In formula (I),
Q 1, Q 2, Q 1 ' and Q 2' each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 and L b1 'each independently represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, -CH 2 contained in the saturated hydrocarbon group - is replaced by -O- or -CO- The hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
X 1 represents a divalent group having a base dissociative group.
Z1 + and Z1' + each independently represent an organic cation. ]
Q1、Q2、Q1’及びQ2’で表されるペルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基及びペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Q1、Q2、Q1’及びQ2’は、それぞれ独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基であることが好ましく、Q1、Q2、Q1’及びQ2’はフッ素原子であることがより好ましい。
The perfluoroalkyl group represented by Q 1, Q 2, Q 1 ' and Q 2', a trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, a perfluoro sec- butyl group, Examples thereof include a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group and a perfluorohexyl group.
Q 1, Q 2, Q 1 ' and Q 2' each independently is preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group, Q 1, Q 2, Q 1 ' and Q 2' is a fluorine atom Is more preferable.
Lb1及びLb1’で表される2価の飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基、単環式又は多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、これらの基のうち2種以上を組み合わせたものでもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ヘプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基、ドデカン−1,12−ジイル基、トリデカン−1,13−ジイル基、テトラデカン−1,14−ジイル基、ペンタデカン−1,15−ジイル基、ヘキサデカン−1,16−ジイル基及びヘプタデカン−1,17−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;
エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ペンタン−2,4−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基;
シクロブタン−1,3−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロオクタン−1,5−ジイル基等のシクロアルカンジイル基である単環式の2価の脂環式飽和炭化水素基;
ノルボルナン−1,4−ジイル基、ノルボルナン−2,5−ジイル基、アダマンタン−1,5−ジイル基、アダマンタン−2,6−ジイル基等の多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1 and L b1' include an alkanediyl group, a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and examples of these groups can be mentioned. A combination of two or more of them may be used.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1 , 7-Diyl group, Octane-1,8-Diyl group, Nonan-1,9-Diyl group, Decane-1,10-Diyl group, Undecan-1,11-Diyl group, Dodecan-1,12-Diyl group , Tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group and heptadecane-1,17-diyl group. Alcandiyl group;
Etan-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-2,2-diyl group, pentane-2,4-diyl group, 2-methylpropane- Branched alkanediyl groups such as 1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group;
Monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group, etc. Valuable alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbons such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and adamantane-2,6-diyl group. The group etc. can be mentioned.
Lb1及びLb1’の2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(b1−1)〜式(b1−3)のいずれかで表される基が挙げられる。式(b1−1)〜式(b1−3)及び下記の具体例において、*はX1との結合手を表す。
[式(b1−1)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb3は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb2とLb3との炭素数合計は、22以下である。
式(b1−2)中、
Lb4は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb4とLb5との炭素数合計は、22以下である。
式(b1−3)中、
Lb6は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
Lb7は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
ただし、Lb6とLb7との炭素数合計は、23以下である。]
Examples of the group in which −CH 2 − contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 and L b1 ′ is replaced with −O− or −CO− are the groups of the formulas (b1-1) to (b1-3). ) Can be mentioned. Formula (b1-1) ~ formula (b1-3) and in specific examples below, * represents a bond to X 1.
[In equation (b1-1),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b3 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and the saturated hydrocarbon group may be substituted. -CH 2- contained in the hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-.
However, the total number of carbon atoms of L b2 and L b3 is 22 or less.
In equation (b1-2),
L b4 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and the saturated hydrocarbon group may be substituted. -CH 2- contained in the hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-.
However, the total number of carbon atoms of L b4 and L b5 is 22 or less.
In equation (b1-3),
L b6 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
L b7 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and the saturated hydrocarbon group may be substituted. -CH 2- contained in the hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-.
However, the total number of carbon atoms of L b6 and L b7 is 23 or less. ]
式(b1−1)〜式(b1−3)においては、飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−に置き換わっている場合、置き換わる前の炭素数を該飽和炭化水素基の炭素数とする。
2価の飽和炭化水素基としては、Lb1の2価の飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。
In the formulas (b1-1) to (b1-3), when -CH 2- contained in the saturated hydrocarbon group is replaced with -O- or -CO-, the number of carbon atoms before the replacement is the saturated hydrocarbon. The number of carbon atoms in the hydrogen group.
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include those similar to the divalent saturated hydrocarbon group of L b1.
Lb2は、好ましくは単結合である。
Lb3は、好ましくは炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb4は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基であり、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb5は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb6は、好ましくは単結合又は炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。
Lb7は、好ましくは単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基であり、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Lb1及びLb1’の2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、式(b1−1)又は式(b1−3)で表される基が好ましい。
L b2 is preferably a single bond.
L b3 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b4 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b5 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b6 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b7 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. -CH 2- contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with -O- or -CO-.
-CH 2 contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 and L b1 '- as has been replaced by -O- or -CO- group, with group represented by the formula (b1-1) or the formula (b1-3) The group represented is preferred.
式(b1−1)としては、式(b1−4)〜式(b1−8)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1−4)中、
Lb8は、単結合又は炭素数1〜22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
式(b1−5)中、
Lb9は、炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb10は、単結合又は炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。ただし、Lb9及びLb10の合計炭素数は20以下である。
式(b1−6)中、
Lb11は、炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb12は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。ただし、Lb11及びLb12の合計炭素数は21以下である。
式(b1−7)中、
Lb13は、炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb14は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb15は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。ただし、Lb13〜Lb15の合計炭素数は19以下である。
式(b1−8)中、
Lb16は、炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb17は、炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb18は、単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。ただし、Lb16〜Lb18の合計炭素数は19以下である。]
Examples of the formula (b1-1) include groups represented by the formulas (b1-4) to (b1-8).
[In equation (b1-4),
L b8 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
In equation (b1-5),
L b9 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
L b10 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. .. However, the total carbon number of L b9 and L b10 is 20 or less.
In equation (b1-6),
L b11 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b12 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. .. However, the total carbon number of L b11 and L b12 is 21 or less.
In equation (b1-7),
L b13 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms.
L b14 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b15 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. .. However, the total number of carbon atoms of L b13 to L b15 is 19 or less.
In equation (b1-8),
L b16 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b17 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
L b18 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group. .. However, the total carbon number of L b16 to L b18 is 19 or less. ]
Lb8は、好ましくは炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb9は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb10は、好ましくは単結合又は炭素数1〜19の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb11は、好ましくは炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb12は、好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb13は、好ましくは炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb14は、好ましくは単結合又は炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb15は、好ましくは単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb16は、好ましくは炭素数1〜12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb17は、好ましくは炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb18は、好ましくは単結合又は炭素数1〜17の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1〜4の2価の飽和炭化水素基である。
L b8 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b9 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b10 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b11 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b12 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b13 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b14 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b15 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b16 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
L b17 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
L b18 is preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, and more preferably a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
式(b1−3)としては、式(b1−9)〜式(b1−11)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1−9)中、
Lb19は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb20は、単結合又は炭素数1〜23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基に置換されていてもよい。該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。ただし、Lb19及びLb20の合計炭素数は23以下である。
式(b1−10)中、
Lb21は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb22は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb23は、単結合又は炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基に置換されていてもよい。該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。ただし、Lb21〜Lb23の合計炭素数は21以下である。
式(b1−11)中、
Lb24は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb25は、炭素数1〜21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb26は、単結合又は炭素数1〜20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基に置換されていてもよい。該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該アルキルカルボニルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb24〜Lb26の合計炭素数は21以下である。]
Examples of the formula (b1-3) include groups represented by the formulas (b1-9) to (b1-11), respectively.
[In equation (b1-9),
L b19 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b20 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced with a fluorine atom, a hydroxy group or an alkylcarbonyloxy group. May be. -CH 2- contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with -O- or -CO-, and the hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with a hydroxy group. However, the total carbon number of L b19 and L b20 is 23 or less.
In equation (b1-10),
L b21 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b22 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b23 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced with a fluorine atom, a hydroxy group or an alkylcarbonyloxy group. It may have been. -CH 2- contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with -O- or -CO-, and the hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with a hydroxy group. However, the total carbon number of L b21 to L b23 is 21 or less.
In equation (b1-11),
L b24 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b25 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b26 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is replaced with a fluorine atom, a hydroxy group or an alkylcarbonyloxy group. It may have been. -CH 2- contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with -O- or -CO-, and the hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with a hydroxy group.
However, the total number of carbon atoms of L b24 ~L b26 is 21 or less. ]
式(b1−9)から式(b1−11)においては、2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子がアルキルカルボニルオキシ基に置換されている場合、アルキルカルボニルオキシ基の炭素数、エステル結合中のCO及びOの数をも含めて、該2価の飽和炭化水素基の炭素数とする。 In formulas (b1-9) to (b1-11), when the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is substituted with an alkylcarbonyloxy group, the number of carbon atoms of the alkylcarbonyloxy group and the ester bond The number of carbon atoms of the divalent saturated hydrocarbon group is taken including the number of CO and O in it.
アルキルカルボニルオキシ基としては、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、シクロヘキシルカルボニルオキシ基、アダマンチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkylcarbonyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, a cyclohexylcarbonyloxy group, an adamantylcarbonyloxy group and the like.
式(b1−4)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-4) include the following.
式(b1−5)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-5) include the following.
式(b1−6)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-6) include the following.
式(b1−7)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-7) include the following.
式(b1−8)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-8) include the following.
式(b1−2)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-2) include the following.
式(b1−9)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-9) include the following.
式(b1−10)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-10) include the following.
式(b1−11)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (b1-11) include the following.
なかでも、Lb1及びLb1’は、それぞれ独立して、以下で表される基であることが好ましい。
(*は、−C(Q1)(Q2)−又は−C(Q1’)(Q2’)−の炭素原子との結合手を表す。m、n、m’及びn’は、それぞれ独立に、0又は1を表す。)
Among them, it is preferable that L b1 and L b1'are independent groups represented by the following.
(* Represents a bond with a carbon atom of -C (Q 1 ) (Q 2 )-or -C (Q 1' ) (Q 2' )-. M, n, m'and n'are. Represents 0 or 1 independently.)
X1に含まれる塩基解離性基とは、脱離基を有し、アルカリとの接触により脱離基が脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。
塩基解離性基を有する2価の基は、式(Ba)で表される部分構造又は式(Bb)で表される部分構造を有する基であることが好ましい。
[式(Ba)及び式(Bb)中、
L1及びL2は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R25及びR26は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
*は、Lb1又はLb1’との結合手を表す。]
The base dissociable group contained in X 1 means a group having a leaving group, and the leaving group is removed by contact with an alkali to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group). do.
The divalent group having a base dissociative group is preferably a group having a partial structure represented by the formula (Ba) or a partial structure represented by the formula (Bb).
[In the formula (Ba) and the formula (Bb),
L 1 and L 2 represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms having a fluorine atom.
R 25 and R 26 independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a hydrogen atom, a fluorine atom, or a fluorine atom.
* Represents a bond with L b1 or L b1'. ]
L1及びL2で表されるフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルカンジイル基は、例えば、ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロエチルフルオロメチレン基、ペルフルオロプロパン−1,3−ジイル基、ペルフルオロプロパン−1,2−ジイル基、ペルフルオロプロパン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,4−ジイル基、ペルフルオロブタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−1,5−ジイル基、ペルフルオロペンタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−1,6−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−1,7−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−3,4−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−4,4−ジイル基、ペルフルオロオクタン−1,8−ジイル基、ペルフルオロオクタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロオクタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロオクタン−4,4−ジイル基等が挙げられ、炭素数1〜4のペルフルオロアルカンジイル基であることが好ましい。 The alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms having a fluorine atom represented by L 1 and L 2 is, for example, a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoroethylfluoromethylene group, a perfluoropropane-1,3-diyl group, and the like. Perfluoropropane-1,2-diyl group, perfluoropropane-2,2-diyl group, perfluorobutane-1,4-diyl group, perfluorobutane-2,2-diyl group, perfluorobutane-1,2-diyl group, Perfluoropentane-1,5-diyl group, perfluoropentane-2,2-diyl group, perfluoropentane-3,3-diyl group, perfluorohexane-1,6-diyl group, perfluorohexane-2,2-diyl group, Perfluorohexane-3,3-diyl group, perfluoroheptane-1,7-diyl group, perfluoroheptane-2,2-diyl group, perfluoroheptane-3,4-diyl group, perfluoroheptane-4,4-diyl group, Perfluorooctane-1,8-diyl group, perfluorooctane-2,2-diyl group, perfluorooctane-3,3-diyl group, perfluorooctane-4,4-diyl group and the like, and have 1 to 4 carbon atoms. It is preferably a perfluoroalkanediyl group.
R25及びR26で表されるフッ素原子を有するアルキル基は、例えば、1,1,1−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロピル基、2−トリフルオロメチル−1,1,1−トリフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,1,2,2,3,3−ペプタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1,1,2,2,3,3,4,4−ノナフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられ、炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基であることが好ましい。
R25及びR26は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子であることが好ましい。
The alkyl group having a fluorine atom represented by R 25 and R 26 is, for example, 1,1,1-trifluoroethyl group, perfluoroethyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, 2 -Trifluoromethyl-1,1,1-trifluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2,3,3-peptafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1,1, Examples thereof include 2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, perfluoropentyl group, perfluorohexyl group and the like, and a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
It is preferable that R 25 and R 26 are independently hydrogen atoms or fluorine atoms, respectively.
例えば、式(Ba)で表される部分構造は、アルカリの作用により分解してヒドロキシ基を発生する。また、式(Bb)で表される部分構造は、アルカリの作用により分解してカルボキシ基を発生する。アルカリとしては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。
塩(I)における塩基解離性基が開裂したことは、特開2013−041269号公報に記載の方法に準じて確認することができる。なお、開裂とは、結合が切断されて複数の分子に分かれることを意味し、開環反応は含まない。
For example, the partial structure represented by the formula (Ba) is decomposed by the action of an alkali to generate a hydroxy group. Further, the partial structure represented by the formula (Bb) is decomposed by the action of an alkali to generate a carboxy group. As the alkali, tetramethylammonium hydroxide is preferable.
The cleavage of the base dissociative group in the salt (I) can be confirmed according to the method described in JP2013-041269. Note that cleavage means that the bond is cleaved and separated into a plurality of molecules, and does not include a ring-opening reaction.
塩基解離性基を有する2価の基としては、式(Ba1)で表される2価の基又は式(Bb1)で表される2価の基であることが好ましい。
[式(Ba1)及び式(Bb1)中、
L1及びL2は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R25、R26、R25’及びR26’は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
*1は、Lb1との結合手を表し、*2はLb1’との結合手を表す。]
R25’及びR26’は、上述したR25及びR26で挙げた基と同様の基が挙げられる。
The divalent group having a base dissociative group is preferably a divalent group represented by the formula (Ba1) or a divalent group represented by the formula (Bb1).
[In the formula (Ba1) and the formula (Bb1),
L 1 and L 2 represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms having a fluorine atom.
R 25, R 26, R 25 ' and R 26' each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorine atom.
* 1 represents a bond with L b1 and * 2 represents a bond with L b1' . ]
As R 25'and R 26' , the same groups as those mentioned in R 25 and R 26 described above can be mentioned.
塩(I)を構成するアニオンの具体例としては、以下のものが挙げられる。
Specific examples of the anion constituting the salt (I) include the following.
塩(I)におけるカチオンは、有機カチオンであることが好ましい。有機カチオンとしては、有機オニウムカチオン、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、有機アンモニウムカチオン、ベンゾチアゾリウムカチオン及び有機ホスホニウムカチオン等が挙げられる。これらの中でも、有機スルホニウムカチオン及び有機ヨードニウムカチオンが好ましく、アリールスルホニウムカチオンがより好ましい。
中でも、式(b2−1)〜式(b2−4)のいずれかで表されるカチオン(以下、式番号に応じて「カチオン(b2−1)」等という場合がある。)が好ましい。
[式(b2−1)〜式(b2−4)において、
Rb4〜Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜36の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数3〜12の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数2〜4のアルキルカルボニル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1〜12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
Rb4とRb5とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に含まれる−CH2−は、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わってもよい。
Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に、0〜5のいずれかの整数を表す。
m2が2以上のとき、複数のRb7は同一であっても異なってもよく、n2が2以上のとき、複数のRb8は同一であっても異なってもよい。
Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜36の脂環式炭化水素基を表す。
Rb9とRb10とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に含まれる−CH2−は、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わってもよい。
Rb11は、水素原子、炭素数1〜36の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜36の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。
Rb12は、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表し、該脂肪族炭化水素に含まれる水素原子は、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、炭素数1〜12のアルコキシ基又は炭素数1〜12のアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Rb11とRb12とは、一緒になってそれらが結合する−CH−CO−を含む環を形成していてもよく、該環に含まれる−CH2−は、−O−、−SO−又は−CO−に置き換わってもよい。
Rb13〜Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1〜12のアルコキシ基を表す。
Lb31は、−S−又は−O−を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0〜5のいずれかの整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0〜4のいずれかの整数を表す。
u2は、0又は1を表す。
o2が2以上のとき、複数のRb13は同一であっても異なってもよく、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一であっても異なってもよく、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一であっても異なってもよく、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一であっても異なってもよく、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一であっても異なってもよく、t2が2以上のとき、複数のRb18は同一であっても異なってもよい。]
The cation in the salt (I) is preferably an organic cation. Examples of the organic cation include an organic onium cation, an organic sulfonium cation, an organic iodine cation, an organic ammonium cation, a benzothiazolium cation, an organic phosphonium cation and the like. Among these, organic sulfonium cations and organic iodonium cations are preferable, and aryl sulfonium cations are more preferable.
Among them, a cation represented by any of the formulas (b2-1) to (b2-4) (hereinafter, may be referred to as “cation (b2-1)” or the like depending on the formula number) is preferable.
[In equations (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 36 carbon atoms. The hydrogen atom contained in the aliphatic hydrocarbon group is a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. It may be substituted, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group. It may be substituted, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
R b4 and R b5 may form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and -CH 2- contained in the ring may be replaced with -O-, -SO- or -CO-. ..
R b7 and R b8 independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
When m2 is 2 or more, the plurality of R b7s may be the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R b8s may be the same or different.
R b9 and R b10 independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms.
R b9 and R b10 may form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and -CH 2- contained in the ring may be replaced with -O-, -SO- or -CO-. ..
R b11 represents a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R b12 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and is contained in the aliphatic hydrocarbon group. The hydrogen atom may be substituted with an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or 1 to 12 carbon atoms. It may be substituted with 12 alkylcarbonyloxy groups.
The R b11 and R b12, together may form a ring containing a -CH-CO- which they are bond, -CH 2 contained in the ring - is, -O -, - SO- Alternatively, it may be replaced with −CO−.
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b31 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represent an integer of 0 to 5.
q2 and r2 each independently represent an integer of 0 to 4.
u2 represents 0 or 1.
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13s may be the same or different, when p2 is 2 or more, the plurality of R b14s may be the same or different, and when q2 is 2 or more. , The plurality of R b15s may be the same or different, and when r2 is 2 or more, the plurality of R b16s may be the same or different, and when s2 is 2 or more, the plurality of R b17s are. It may be the same or different, and when t2 is 2 or more, the plurality of R b18s may be the same or different. ]
脂肪族炭化水素基とは、鎖式炭化水素基及び脂環式炭化水素基を表す。
鎖式炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基のアルキル基が挙げられる。中でも、Rb9〜Rb12の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数1〜12である。
脂環式炭化水素基は、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基等が挙げられる。
中でも、Rb9〜Rb12の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜18であり、より好ましくは4〜12である。
The aliphatic hydrocarbon group represents a chain hydrocarbon group and an alicyclic hydrocarbon group.
The chain hydrocarbon group includes a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group and a 2-ethylhexyl group. Alkyl group of. Among them, the aliphatic hydrocarbon group of R b9 to R b12 preferably has 1 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be either a monocyclic group or a polycyclic group, and the monocyclic alicyclic hydrocarbon group includes a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and a cycloheptyl. Examples thereof include a cycloalkyl group such as a group, a cyclooctyl group and a cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and the following groups.
Among them, the alicyclic hydrocarbon groups of R b9 to R b12 preferably have 3 to 18 carbon atoms, and more preferably 4 to 12 carbon atoms.
水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。水素原子が脂肪族炭化水素基で置換された脂環式炭化水素基においては、脂環式炭化水素基と脂肪族炭化水素基との合計炭素数が好ましくは20以下である。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which the hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a methylnorbornyl group and an isobornyl group. The group etc. can be mentioned. In the alicyclic hydrocarbon group in which the hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group, the total carbon number of the alicyclic hydrocarbon group and the aliphatic hydrocarbon group is preferably 20 or less.
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、p−エチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−シクロへキシルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル基等のアリール基が挙げられる。
芳香族炭化水素基に、脂肪族炭化水素基又は脂環式炭化水素基が含まれる場合は、炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基又は炭素数3〜18の脂環式炭化水素基が好ましい。
水素原子がアルコキシ基で置換された芳香族炭化水素基としては、p−メトキシフェニル基等が挙げられる。
水素原子が芳香族炭化水素基で置換された脂肪族炭化水素基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、トリチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等のアラルキル基が挙げられる。
Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, trill group, xsilyl group, cumenyl group, mesityl group, p-ethylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-cyclohexylphenyl group and p-adamantylphenyl group. , Biphenylyl group, naphthyl group, phenanthryl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group and other aryl groups.
When the aromatic hydrocarbon group contains an aliphatic hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms may be used. preferable.
Examples of the aromatic hydrocarbon group in which the hydrogen atom is substituted with an alkoxy group include a p-methoxyphenyl group and the like.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group in which the hydrogen atom is substituted with an aromatic hydrocarbon group include an aralkyl group such as a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a trityl group, a naphthylmethyl group and a naphthylethyl group.
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
アルキルカルボニル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2−エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group and a dodecyloxy group.
Examples of the alkylcarbonyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group and the like.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, and a tert-butylcarbonyloxy group. Examples thereof include a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.
Rb4とRb5とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成してもよい環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環としては、炭素数3〜18の環が挙げられ、好ましくは炭素数4〜18の環が挙げられる。また、硫黄原子を含む環としては、3員環〜12員環が挙げられ、好ましくは3員環〜7員環が挙げられ、具体的には下記の環が挙げられる。
The rings that R b4 and R b5 may form with the sulfur atoms to which they are attached are monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. There may be. Examples of this ring include a ring having 3 to 18 carbon atoms, and preferably a ring having 4 to 18 carbon atoms. Examples of the ring containing a sulfur atom include a 3-membered ring to a 12-membered ring, preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring, and specific examples thereof include the following rings.
Rb9とRb10とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環としては、3員環〜12員環が挙げられ、好ましくは3員環〜7員環が挙げられ、例えば、チオラン−1−イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン−1−イウム環、1,4−オキサチアン−4−イウム環等が挙げられる。
Rb11とRb12とが一緒になって形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環としては、3員環〜12員環が挙げられ、好ましくは3員環〜7員環が挙げられ、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環等が挙げられる。
The ring formed by R b9 and R b10 together with the sulfur atom to which they are bonded may be monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated or unsaturated. good. Examples of this ring include a 3-membered ring to a 12-membered ring, preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring, and examples thereof include a thiolan-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring) and a thian-1-ium. Rings, 1,4-oxatian-4-ium rings and the like can be mentioned.
The ring formed by R b11 and R b12 together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. Examples of this ring include a 3-membered ring to a 12-membered ring, preferably a 3-membered ring to a 7-membered ring, and examples thereof include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring. Be done.
カチオン(b2−1)〜カチオン(b2−4)の中で、好ましくはカチオン(b2−1)が挙げられる。
カチオン(b2−1)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Among the cations (b2-1) to cations (b2-4), cations (b2-1) are preferable.
Examples of the cation (b2-1) include the following cations.
カチオン(b2−2)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-2) include the following cations.
カチオン(b2−3)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-3) include the following cations.
カチオン(b2−4)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-4) include the following cations.
塩(I)としては、上述のアニオン及び有機カチオンを組合せた塩が挙げられる。これらのアニオンとカチオンとは任意に組み合わせることができる。塩(I)の具体例を表1に示す。 Examples of the salt (I) include salts in which the above-mentioned anions and organic cations are combined. These anions and cations can be combined arbitrarily. Specific examples of the salt (I) are shown in Table 1.
表1において、各符号は、上述のアニオンやカチオンを表す構造に付した符号を表す。たとえば、塩(I−1)は、式(I−a−1)で示されるアニオンと式(b2−c−1)/式(b2−c−1)で示されるカチオンとからなる塩であり、以下に示す塩である。
In Table 1, each reference numeral represents a reference numeral assigned to the above-mentioned structure representing an anion or cation. For example, the salt (I-1) is a salt composed of an anion represented by the formula (I-a-1) and a cation represented by the formula (b2-c-1) / formula (b2-c-1). , The salt shown below.
なかでも、塩(I)は、塩(I−1)、塩(I−2)、塩(I−3)、塩(I−4)、塩(I−5)、塩(I−6)、塩(I−7)、塩(I−8)、塩(I−21)、塩(I−22)、塩(I−25)、塩(I−26)、塩(I−27)、塩(I−28)、塩(I−29)、塩(I−30)、塩(I−31)、塩(I−32)、塩(I−33)、塩(I−34)、塩(I−47)、塩(I−48)、塩(I−51)、塩(I−52)、塩(I−53)、塩(I−54)、塩(I−55)、塩(I−56)、塩(I−57)、塩(I−58)、塩(I−59)、塩(I−60)、塩(I−73)、塩(I−74)、塩(I−77)、塩(I−78)、塩(I−79)、塩(I−80)、塩(I−81)、塩(I−82)、塩(I−83)、塩(I−84)、塩(I−85)、塩(I−86)、塩(I−99)、塩(I−100)、塩(I−103)、塩(I−104)、塩(I−105)、塩(I−106)、塩(I−107)、塩(I−108)、塩(I−109)、塩(I−110)、塩(I−111)、塩(I−112)、塩(I−125)、塩(I−126)、塩(I−129)、塩(I−130)、塩(I−131)、塩(I−132)、塩(I−133)、塩(I−134)、塩(I−135)、塩(I−136)、塩(I−137)、塩(I−138)、塩(I−151)、塩(I−152)、塩(I−155)、塩(I−156)、塩(I−157)、塩(I−158)、塩(I−159)、塩(I−160)、塩(I−161)、塩(I−162)、塩(I−163)、塩(I−164)、塩(I−177)、塩(I−178)、塩(I−181)及び塩(I−182)が好ましい。 Among them, the salt (I) is salt (I-1), salt (I-2), salt (I-3), salt (I-4), salt (I-5), salt (I-6). , Salt (I-7), Salt (I-8), Salt (I-21), Salt (I-22), Salt (I-25), Salt (I-26), Salt (I-27), Salt (I-28), salt (I-29), salt (I-30), salt (I-31), salt (I-32), salt (I-33), salt (I-34), salt (I-47), salt (I-48), salt (I-51), salt (I-52), salt (I-53), salt (I-54), salt (I-55), salt ( I-56), salt (I-57), salt (I-58), salt (I-59), salt (I-60), salt (I-73), salt (I-74), salt (I) -77), salt (I-78), salt (I-79), salt (I-80), salt (I-81), salt (I-82), salt (I-83), salt (I-) 84), salt (I-85), salt (I-86), salt (I-99), salt (I-100), salt (I-103), salt (I-104), salt (I-105) ), Salt (I-106), Salt (I-107), Salt (I-108), Salt (I-109), Salt (I-110), Salt (I-111), Salt (I-112) , Salt (I-125), Salt (I-126), Salt (I-129), Salt (I-130), Salt (I-131), Salt (I-132), Salt (I-133), Salt (I-134), salt (I-135), salt (I-136), salt (I-137), salt (I-138), salt (I-151), salt (I-152), salt (I-155), salt (I-156), salt (I-157), salt (I-158), salt (I-159), salt (I-160), salt (I-161), salt ( I-162), salt (I-163), salt (I-164), salt (I-177), salt (I-178), salt (I-181) and salt (I-182) are preferred.
<塩(I)の製造方法>
X1が、式(Ba1)で表される2価の基である塩(I1)は、式(I1−a)で表される塩と、式(I1−a’)で表される塩と、式(I1−b)で表される化合物とを、塩基性触媒下、溶媒中で反応させることにより製造することができる。
(式中、Lb1、Lb1’、L1、Q1、Q2、Q1’、Q2’、Z1+及びZ1’+は上記と同じ意味を表す。)
溶媒としては、クロロホルム、アセトニトリル等が挙げられる。
塩基触媒としては、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン、ピペリジン、N−メチルピペリジン、N,N−ジメチルアミノピリジン、N−メチルピロリジン等が挙げられる。
反応温度は通常15℃〜80℃であり、反応時間は通常0.5時間〜24時間である。
<Manufacturing method of salt (I)>
The salt (I1) on which X 1 is a divalent group represented by the formula (Ba1) is a salt represented by the formula (I1-a) and a salt represented by the formula (I1-a'). , Can be produced by reacting the compound represented by the formula (I1-b) in a solvent under a basic catalyst.
(In the formula, L b1 , L b1' , L 1 , Q 1 , Q 2 , Q 1' , Q 2' , Z1 + and Z1' + have the same meanings as above.)
Examples of the solvent include chloroform, acetonitrile and the like.
Examples of the base catalyst include triethylamine, pyridine, morpholine, piperidine, N-methylpiperidine, N, N-dimethylaminopyridine, N-methylpyrrolidine and the like.
The reaction temperature is usually 15 ° C to 80 ° C, and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours.
式(I1−a)で表される塩としては、下記式で表される塩等が挙げられる。
式(I1−b)で表される化合物としては、下記式で表される塩等が挙げられる。
Examples of the salt represented by the formula (I1-a) include salts represented by the following formula.
Examples of the compound represented by the formula (I1-b) include salts represented by the following formula.
X1が、式(Bb1)で表される2価の基である塩(I2)は、式(I2−a)で表される塩と、式(I2−a’)で表される塩と、式(I2−b)で表される化合物とを、塩基性触媒下、溶媒中で反応させることにより製造することができる。
(式中、全ての符号は、それぞれ前記と同じ意味を表す。)
溶媒としては、クロロホルム、アセトニトリル等が挙げられる。
塩基触媒としては、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン、ピペリジン、N−メチルピペリジン、N,N−ジメチルアミノピリジン、N−メチルピロリジン等が挙げられる。
反応温度は通常15℃〜80℃であり、反応時間は通常0.5時間〜24時間である。
The salt (I2) in which X 1 is a divalent group represented by the formula (Bb1) is a salt represented by the formula (I2-a) and a salt represented by the formula (I2-a'). , Can be produced by reacting with the compound represented by the formula (I2-b) in a solvent under a basic catalyst.
(In the formula, all the symbols have the same meanings as described above.)
Examples of the solvent include chloroform, acetonitrile and the like.
Examples of the base catalyst include triethylamine, pyridine, morpholine, piperidine, N-methylpiperidine, N, N-dimethylaminopyridine, N-methylpyrrolidine and the like.
The reaction temperature is usually 15 ° C to 80 ° C, and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours.
式(I2−a)で表される塩としては、下記式で表される塩等が挙げられる。
式(I2−b)で表される化合物としては、下記式で表される塩等が挙げられる。
Examples of the salt represented by the formula (I2-a) include salts represented by the following formula.
Examples of the compound represented by the formula (I2-b) include salts represented by the following formula.
〔酸発生剤〕
本発明の酸発生剤は、塩(I)を含む。本発明の酸発生剤は、2種類以上の塩(I)が含有されていてもよい。
本発明の酸発生剤は、塩(I)に加えて、レジスト分野で公知の酸発生剤(以下「酸発生剤(B)」という場合がある)を含有していてもよい。
本発明の酸発生剤が塩(I)及び酸発生剤(B)を含有する場合、塩(I)と酸発生剤(B)との含有量の比(質量比;塩(I):酸発生剤(B))は、通常、1:99〜99:1、好ましくは2:98〜98:2、より好ましくは5:95〜95:5、さらに好ましくは10:90〜90:10である。
[Acid generator]
The acid generator of the present invention comprises a salt (I). The acid generator of the present invention may contain two or more kinds of salts (I).
In addition to the salt (I), the acid generator of the present invention may contain an acid generator known in the resist field (hereinafter, may be referred to as "acid generator (B)").
When the acid generator of the present invention contains a salt (I) and an acid generator (B), the ratio of the contents of the salt (I) to the acid generator (B) (mass ratio; salt (I): acid. The generator (B)) is usually 1:99 to 99: 1, preferably 2:98 to 98: 2, more preferably 5:95 to 95: 5, and even more preferably 10:90 to 90:10. be.
〔レジスト組成物〕
本発明のレジスト組成物は、酸不安定基を有する樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)と、塩(I)とを含有する。ここで「酸不安定基」は、脱離基を有し、酸との接触により脱離基が脱離して、親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を形成する基を意味する。
レジスト組成物は、さらに、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)、溶剤(以下「溶剤(E)」という場合がある)を含有することが好ましい。
[Resist composition]
The resist composition of the present invention contains a resin having an acid unstable group (hereinafter, may be referred to as "resin (A)") and a salt (I). Here, the "acid-unstable group" means a group having a leaving group, and the leaving group is removed by contact with an acid to form a hydrophilic group (for example, a hydroxy group or a carboxy group).
The resist composition further preferably contains a quencher (hereinafter, may be referred to as “quencher (C)”) and a solvent (hereinafter, may be referred to as “solvent (E)”).
本発明のレジスト組成物においては、塩(I)の含有量は、樹脂(A)に対して、1〜40質量%であることが好ましく、2〜35質量%であることがより好ましい。 In the resist composition of the present invention, the content of the salt (I) is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 2 to 35% by mass with respect to the resin (A).
<酸発生剤(B)>
酸発生剤は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、酸発生剤(B)においては、いずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤には、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2−ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N−スルホニルオキシイミド、N−スルホニルオキシイミド、スルホニルオキシケトン、ジアゾナフトキノン 4−スルホネート)、スルホン類(例えばジスルホン、ケトスルホン、スルホニルジアゾメタン)等が含まれる。イオン系酸発生剤は、公知のカチオンと公知のアニオンとの組合せからなるイオン性酸発生剤が挙げられ、オニウムカチオンを含むオニウム塩(例えばジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩)が代表的である。オニウム塩のアニオンとしては、スルホン酸アニオン、スルホニルイミドアニオン、スルホニルメチドアニオン等がある。
<Acid generator (B)>
The acid generator is classified into a nonionic type and an ionic type, and any of the acid generator (B) may be used. Nonionic acid generators include organic halides and sulfonate esters (eg 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4). -Sulfonates), sulfones (eg, disulfones, ketosulfones, sulfonyldiazomethanes) and the like. Examples of the ionic acid generator include an ionic acid generator composed of a combination of a known cation and a known anion, and an onium salt containing an onium cation (for example, a diazonium salt, a phosphonium salt, a sulfonium salt, an iodonium salt) is represented. It is a target. Examples of the onium salt anion include a sulfonic acid anion, a sulfonylimide anion, and a sulfonylmethide anion.
酸発生剤(B)としては、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号、米国特許第3,779,778号、米国特許第3,849,137号、独国特許第3914407号、欧州特許第126,712号等に記載の放射線によって酸を発生する化合物、特開2013−68914号公報、特開2013−3155号公報、特開2013−11905号公報記載の酸発生剤等を使用することができる。また、公知の方法で製造した化合物を使用してもよい。 Examples of the acid generator (B) include JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, and Japanese Patent Publication No. 63-163452. Kaisho 62-153853, JP-A-63-146029, US Patent No. 3,779,778, US Patent No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, European Patent No. 126,712, etc. The compound that generates an acid by radiation, the acid generator described in JP2013-68914A, JP2013-3155A, JP2013-11905, and the like can be used. Further, a compound produced by a known method may be used.
酸発生剤(B)としては、有機スルホン酸塩等が挙げられ、好ましくはフッ素含有酸発生剤が挙げられ、より好ましくは式(B1)で表される酸発生剤(以下「酸発生剤(B1)」という場合がある)が挙げられる。
[式(B1)中、
Q11及びQ12は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
LB1は、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
Yは、置換基を有していてもよいメチル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
Examples of the acid generator (B) include organic sulfonates and the like, preferably a fluorine-containing acid generator, and more preferably an acid generator represented by the formula (B1) (hereinafter, "acid generator (hereinafter" acid generator (B)). B1) "may be mentioned).
[In formula (B1),
Q 11 and Q 12 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L B1 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, -CH 2 contained in a saturated hydrocarbon group of the divalent - may be replaced by -O- or -CO-, The hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a methyl group which may have a substituent or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and is contained in the alicyclic hydrocarbon group. CH 2 - is, -O -, - SO 2 - or -CO- may be replaced with.
Z + represents an organic cation. ]
Q11及びQ12のペルフルオロアルキル基としては、Q1及びQ2で表されるペルフルオロアルキル基で挙げられたものと同様の基が挙げられる。
Q11及びQ12は、それぞれ独立に、フッ素原子又はトリフルオロメチル基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。Q11及びQ12が、ともにフッ素原子であることがさらに好ましい。
The perfluoroalkyl group Q 11 and Q 12, include the same groups as those listed in the perfluoroalkyl group represented by Q 1 and Q 2.
Independently, Q 11 and Q 12 are preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and more preferably a fluorine atom. It is more preferable that both Q 11 and Q 12 are fluorine atoms.
LB1の2価の飽和炭化水素基としては、Lb1で表される2価の飽和炭化水素基と同じ基が挙げられる。
LB1の2価の飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、上述した式(b1−1)〜式(b1−3)のいずれかで表される基と同様の基が挙げられる。*は、Yとの結合手を表す。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group of L B1, include the same groups as the divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1.
-CH 2 contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L B1 - as has been replaced by -O- or -CO- group, any of the above-mentioned formula (b1-1) ~ formula (b1-3) Examples are similar to the group represented by. * Represents a bond with Y.
Yで表される脂環式炭化水素基は、単環であってもよし、多環であってもよいし、スピロ環であってもよい。Yで表される脂環式炭化水素基としては、式(Y1)〜式(Y38)で表される基が挙げられる。
Yで表される脂環式炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−、−SO2−又は−CO−で置き換わる場合、その数は1つでもよいし、2以上の複数でもよい。
The alicyclic hydrocarbon group represented by Y may be a monocyclic ring, a polycyclic ring, or a spiro ring. Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include groups represented by the formulas (Y1) to (Y38).
When -CH 2- contained in the alicyclic hydrocarbon group represented by Y is replaced by -O-, -SO 2- or -CO-, the number may be one or two or more. ..
中でも、好ましくは式(Y1)〜式(Y20)、式(Y30)又は式(Y31)のいずれかで表される基が挙げられ、より好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y19)、式(Y30)又は式(Y31)で表される基が挙げられ、さらに好ましくは式(Y11)、式(Y15)又は式(Y30)で表される基が挙げられる。 Among them, a group represented by any one of the formula (Y1) to the formula (Y20), the formula (Y30) or the formula (Y31) is preferably mentioned, and more preferably the formula (Y11), the formula (Y15) and the formula (Y31). Examples include groups represented by Y16), formula (Y19), formula (Y30) or formula (Y31), and more preferably groups represented by formula (Y11), formula (Y15) or formula (Y30). Be done.
Yの脂環式炭化水素基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基、炭素数1〜12のアルコキシ基、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基、炭素数7〜21のアラルキル基、炭素数2〜4のアシル基、グリシジルオキシ基又は−(CH2)ja’−O−CO−Rb1’基(式中、Rb1’は、炭素数1〜16のアルキル基、炭素数3〜16の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基を表す。ja’は、0〜4の整数を表す)等が挙げられる。 As the substituent of the alicyclic hydrocarbon group of Y, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a hydroxy group, and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms are used. , An alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group or-(CH 2 ) ja. during '-O-CO-R b1' group (wherein, R b1 'is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an aromatic alicyclic hydrocarbon group or a C6-18 3 to 16 carbon atoms carbide It represents a hydrogen group. Ja'represents an integer from 0 to 4) and the like.
ヒドロキシ基を有するアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基;トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
Examples of the alkyl group having a hydroxy group include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a decyloxy group and a dodecyloxy group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group and p-adamantylphenyl group; tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group and biphenyl. Examples thereof include an aryl group such as a group, a phenanthryl group, a 2,6-diethylphenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group and a naphthylethyl group.
Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group and a butyryl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Yとしては、例えば、以下のものが挙げられる。
Examples of Y include the following.
Yは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましく置換基を有していてもよいアダマンチル基であり(これらの基を構成する−CH2−は、−O−、−SO2−又は−CO−に置き換わっていてもよい。)、さらに好ましくはアダマンチル基、ヒドロキシアダマンチル基又はオキソアダマンチル基又は下記で表される基である。
Y is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms which may have a substituent, and more preferably an adamantyl group which may have a substituent (constituting these groups). -CH 2- may be replaced with -O-, -SO 2- or -CO-), more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group or an oxoadamantyl group or a group represented by the following. ..
式(B1)で表される塩のアニオンとしては、式(B1−A−1)〜式(B1−A−55)が挙げられる。式(B1−A−1)〜式(B1−A−55)で表されるアニオン〔以下、式番号に応じて「アニオン(B1−A−1)」等という場合がある。〕が好ましく、式(B1−A−1)〜式(B1−A−4)、式(B1−A−9)、式(B1−A−10)、式(B1−A−24)〜式(B1−A−33)、式(B1−A−36)〜式(B1−A−40)、式(B1−A−47)〜式(B1−A−55)のいずれかで表されるアニオンがより好ましい。 Examples of the salt anion represented by the formula (B1) include formulas (B1-A-1) to (B1-A-55). Anions represented by the formulas (B1-A-1) to (B1-A-55) [hereinafter, may be referred to as "anions (B1-A-1)" depending on the formula number. ] Are preferable, and the formulas (B1-A-1) to (B1-A-4), formulas (B1-A-9), formulas (B1-A-10), and formulas (B1-A-24) to formulas (B1-A-24) to formulas are preferable. (B1-A-33), formula (B1-A-36) to formula (B1-A-40), formula (B1-A-47) to formula (B1-A-55). Anions are more preferred.
ここでRi2〜Ri7は、例えば、炭素数1〜4のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ri8は、例えば、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基であり、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、炭素数5〜12の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
L44は、単結合又は炭素数1〜4のアルカンジイル基である。
Q11及びQ12は、上記と同じである。
Here, R i2 to R i7 are, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group.
R i8 is, for example, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, or a combination thereof. It is a group formed, more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
L 44 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Q 11 and Q 12 are the same as above.
式(B1)で表される塩におけるアニオンとしては、式(Ia−1)〜式(Ia−34)でそれぞれ表されるアニオンが挙げられる。
Examples of the anion in the salt represented by the formula (B1) include anions represented by the formulas (Ia-1) to (Ia-34).
Z+の有機カチオンとしては、塩(I)における有機カチオンで例示したものと同様のものが挙げられる。 Examples of the organic cation of Z + include the same as those exemplified for the organic cation in the salt (I).
酸発生剤(B)としては、具体的には、式(B1−1)〜式(B1−48)のいずれかで表される塩が挙げられる。中でもアリールスルホニウムカチオンを含むものが好ましく、式(B1−1)〜式(B1−3)、式(B1−5)〜式(B1−7)、式(B1−11)〜式(B1−14)、式(B1−17)、式(B1−20)〜式(B1−26)、式(B1−29)、式(B1−31)〜式(B1−48)のいずれかで表される塩がより好ましい。 Specific examples of the acid generator (B) include salts represented by any of the formulas (B1-1) to (B1-48). Among them, those containing an aryl sulfonium cation are preferable, and formulas (B1-1) to (B1-3), formulas (B1-5) to (B1-7), formulas (B1-11) to formulas (B1-14). ), Formula (B1-17), formula (B1-20) to formula (B1-26), formula (B1-29), formula (B1-31) to formula (B1-48). Salt is more preferred.
酸発生剤(B)は、1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。
酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)に対して、1〜40質量%であることが好ましく、3〜35質量%であることがより好ましい。
また、酸発生剤(B)を含む場合には、塩(I)及び酸発生剤(B)の合計含有率は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1.5質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは40質量部以下(より好ましくは35質量部以下)である。酸発生剤(B)は、2種以上含有していてもよい。
The acid generator (B) may contain one kind alone or two or more kinds.
The content of the acid generator (B) is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 3 to 35% by mass, based on the resin (A).
When the acid generator (B) is contained, the total content of the salt (I) and the acid generator (B) is preferably 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin (A). (More preferably 3 parts by mass or more), preferably 40 parts by mass or less (more preferably 35 parts by mass or less). The acid generator (B) may contain two or more kinds.
<樹脂(A)>
樹脂(A)は、酸不安定基を有する構造単位(以下「構造単位(a1)」という場合がある)を有する。樹脂(A)は、さらに、構造単位(a1)以外の構造単位を含んでいることが好ましい。構造単位(a1)以外の構造単位としては、酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(s)」という場合がある)、構造単位(a1)及び構造単位(s)以外の構造単位(以下「構造単位(t)」という場合がある)及びその他の当該分野で公知のモノマーに由来する構造単位等が挙げられる。
<Resin (A)>
The resin (A) has a structural unit having an acid unstable group (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a1)”). It is preferable that the resin (A) further contains a structural unit other than the structural unit (a1). The structural unit other than the structural unit (a1) includes a structural unit having no acid unstable group (hereinafter, may be referred to as “structural unit (s)”), a structural unit (a1), and a structural unit other than the structural unit (s). Examples thereof include structural units (hereinafter, may be referred to as “structural unit (t)”) and other structural units derived from monomers known in the art.
<構造単位(a1)>
構造単位(a1)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。
樹脂(A)に含まれる酸不安定基は、式(1)で表される基及び/又は式(2)で表される基が好ましい。
[式(1)中、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素数3〜20の脂環式炭化水素基を表すか、Ra1及びRa2は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数3〜20の非芳香族炭化水素環を形成する。
ma及びnaは、それぞれ独立に0又は1を表し、ma及びnaのうち少なくとも一方は1である。
*は結合手を表す。]
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1〜20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに炭素数3〜20の複素環を形成し、該炭化水素基及び該複素環に含まれる−CH2−は、−O−又は−S−で置き換わってもよい。
Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
na’は、0又は1を表す。
*は結合手を表す。]
<Structural unit (a1)>
The structural unit (a1) is derived from a monomer having an acid unstable group (hereinafter, may be referred to as “monomer (a1)”).
The acid unstable group contained in the resin (A) is preferably a group represented by the formula (1) and / or a group represented by the formula (2).
[In the formula (1), R a1 to R a3 independently have an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent or an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Representing the alicyclic hydrocarbon group of, R a1 and R a2 are bonded to each other to form a non-aromatic hydrocarbon ring having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.
ma and na independently represent 0 or 1, respectively, and at least one of ma and na is 1.
* Represents a bond. ]
[In the formula (2), R a1'and R a2' each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3' represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Represented, R a2'and R a3' are bonded to each other to form a heterocycle having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom and X to which they are bonded, and are contained in the hydrocarbon group and the heterocycle-CH 2 -May be replaced by -O- or -S-.
X represents an oxygen atom or a sulfur atom.
na'represents 0 or 1.
* Represents a bond. ]
Ra1〜Ra3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。
Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。Ra1〜Ra3の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3〜16の脂環式炭化水素基である。
置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基の置換基としては、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数3〜20の脂環式炭化水素基の置換基としては、炭素数1〜8のアルキル基が挙げられる。より具体的にはメチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、アダマンチルジメチル基、ノルボルニルエチル基等が挙げられる。
好ましくは、maは0であり、naは1である。
Examples of the alkyl group of R a1 to R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group and the like.
The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 may be either a monocyclic type or a polycyclic type. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and the following groups (* indicates a bond). The alicyclic hydrocarbon group of R a1 to R a3 is preferably an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms.
Examples of the substituent of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent include an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms.
Examples of the substituent of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. More specifically, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a cyclohexylmethyl group, an adamantylmethyl group, an adamantyldimethyl group, a norbornylethyl group and the like can be mentioned.
Preferably, ma is 0 and na is 1.
Ra1及びRa2が互いに結合して非芳香族炭化水素環を形成する場合の−C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、下記の環が挙げられる。非芳香族炭化水素環は、好ましくは炭素数3〜12である。*は−O−との結合手を表す。
Examples of -C (R a1 ) (R a2 ) (R a3 ) in the case where R a1 and R a 2 are bonded to each other to form a non-aromatic hydrocarbon ring include the following rings. The non-aromatic hydrocarbon ring preferably has 3 to 12 carbon atoms. * Represents a bond with -O-.
式(1)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
Specific examples of the group represented by the formula (1) include the following groups. * Represents a bond.
Ra1’〜Ra3’の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、p−メチルフェニル基、p−tert−ブチルフェニル基、p−アダマンチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、2,6−ジエチルフェニル基、2−メチル−6−エチルフェニル等のアリール基等が挙げられる。
Ra2'及びRa3'が互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに形成する複素環としては、下記の環が挙げられる。*は、結合手を表す。
Ra1’及びRa2’のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
Examples of the hydrocarbon group R a1 '~R a3', an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, and a group formed by combining an aromatic hydrocarbon group and thereof.
Examples of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group include the same as above.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, p-adamantylphenyl group, trill group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group and biphenyl. Examples thereof include an aryl group such as a group, a phenanthryl group, a 2,6-diethylphenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl.
Examples of the heterocycle in which R a2'and R a3' are bonded to each other and formed together with the carbon atom and X to which they are bonded include the following rings. * Represents a bond.
Of R a1 'and R a2', it is preferable that at least one is a hydrogen atom.
式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following groups. * Represents a bond.
モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。 The monomer (a1) is preferably a monomer having an acid unstable group and an ethylenically unsaturated bond, and more preferably a (meth) acrylic monomer having an acid unstable group.
酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーのうち、好ましくは、炭素数5〜20の脂環式炭化水素基を有するものが挙げられる。脂環式炭化水素基のような嵩高い構造を有するモノマー(a1)に由来する構造単位を有する樹脂(A)をレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度を向上させることができる。 Among the (meth) acrylic monomers having an acid unstable group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferable. If the resin (A) having a structural unit derived from the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used in the resist composition, the resolution of the resist pattern can be improved.
式(1)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位として、好ましくは、式(a1−0)で表される構造単位(以下、構造単位(a1−0)という場合がある。)、式(a1−1)で表される構造単位(以下、構造単位(a1−1)という場合がある。)又は式(a1−2)で表される構造単位(以下、構造単位(a1−2)という場合がある。)が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
[式(a1−0)、式(a1−1)及び式(a1−2)中、
La01、La1及びLa2は、それぞれ独立に、−O−又は*−O−(CH2)k1−CO−O−を表し、k1は1〜7のいずれかの整数を表し、*は−CO−との結合手を表す。
Ra01、Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra02、Ra03及びRa04は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表す。
m1は0〜14のいずれかの整数を表す。
n1は0〜10のいずれかの整数を表す。
n1’は0〜3のいずれかの整数を表す。]
The structural unit derived from the (meth) acrylic monomer having a group represented by the formula (1) is preferably a structural unit represented by the formula (a1-0) (hereinafter referred to as a structural unit (a1-0)). In some cases), a structural unit represented by the formula (a1-1) (hereinafter, may be referred to as a structural unit (a1-1)) or a structural unit represented by the formula (a1-2) (hereinafter, referred to as a structural unit). It may be referred to as a structural unit (a1-2)). These may be used alone or in combination of two or more.
[In the formula (a1-0), the formula (a1-1) and the formula (a1-2),
L a01, L a1 and L a2 each independently, -O- or * -O- (CH 2) k1 -CO -O- the stands, k1 represents an integer of 1-7, and * Represents a bond with −CO−.
R a01 , R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a02 , R a03 and R a04 independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group combining these groups.
R a6 and R a7 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining them.
m1 represents any integer from 0 to 14.
n1 represents any integer from 0 to 10.
n1'represents an integer of 0 to 3. ]
Ra01、Ra4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
La01、La1及びLa2は、好ましくは酸素原子又は*−O−(CH2)k01−CO−O−であり(但し、k01は、好ましくは1〜4のいずれかの整数、より好ましくは1である。)、より好ましくは酸素原子である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合せた基としては、式(1)のRa1〜Ra3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7のアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜6であり、より好ましくはメチル基又はエチル基であり、さらに好ましくはメチル基である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3〜8であり、より好ましくは3〜6である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた基は、これらアルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた合計炭素数が、18以下であることが好ましい。
Ra02及びRa03は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra04は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数5〜12の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
m1は、好ましくは0〜3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0〜3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
R a01 , R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
L a01, L a1 and L a2 are preferably oxygen atom or * -O- (CH 2) k01 -CO -O- and is (however, k01 is preferably either 1 to 4 integer, more preferably Is 1), more preferably an oxygen atom.
The alkyl groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 , the alicyclic hydrocarbon group and the group combining these are the same as the groups listed in R a1 to R a3 of the formula (1). The group is mentioned.
The alkyl groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 preferably have 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a methyl group.
The alicyclic hydrocarbon groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 have preferably 3 to 8 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms.
The group in which the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group are combined preferably has a total carbon number of 18 or less in combination of these alkyl groups and the alicyclic hydrocarbon group.
R a02 and R a03 are preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
R a04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
m1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer of 0 to 3, and more preferably 0 or 1.
n1'is preferably 0 or 1.
構造単位(a1−0)としては、例えば、式(a1−0−1)〜式(a1−0−12)のいずれかで表される構造単位及びRa01に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられ、式(a1−0−1)〜式(a1−0−10)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
The structural unit (a1-0), for example, the formula (a1-0-1) ~ expression methyl group hydrogen atoms corresponding to the structural units and R a01 represented by any one of (a1-0-12) Examples thereof include the replaced structural units, and structural units represented by any of the formulas (a1-0-1) to (a1-0-10) are preferable.
構造単位(a1−1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーから誘導される構造単位が挙げられる。中でも、式(a1−1−1)〜式(a1−1−8)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a1−1−1)〜式(a1−1−4)のいずれかで表される構造単位がより好ましい。
Examples of the structural unit (a1-1) include structural units derived from the monomers described in JP-A-2010-204646. Among them, the structural unit represented by any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-8) is preferable, and any of the formulas (a1-1-1) to (a1-1-4) is preferable. The structural unit represented by is more preferable.
構造単位(a1−2)としては、式(a1−2−1)〜式(a1−2−6)のいずれかで表される構造単位及びRa01、Ra4、Ra5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられ、式(a1−2−2)及び式(a1−2−5)が好ましい。
The structural unit (a1-2) includes a structural unit represented by any of the formulas (a1-2-1) to (a1-2-6) and a methyl group corresponding to R a01 , R a4 , and R a5. The structural unit in which is replaced with a hydrogen atom is mentioned, and the formula (a1-2-2) and the formula (a1-2-5) are preferable.
樹脂(A)が構造単位(a1−0)及び/又は構造単位(a1−1)及び/又は構造単位(a1−2)を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常10〜95モル%であり、好ましくは15〜90モル%であり、より好ましくは20〜85モル%である。 When the resin (A) contains a structural unit (a1-0) and / or a structural unit (a1-1) and / or a structural unit (a1-2), the total content of these is the total structure of the resin (A). It is usually 10 to 95 mol%, preferably 15 to 90 mol%, and more preferably 20 to 85 mol% with respect to the unit.
式(2)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位としては、式(a1−5)で表される構造単位(以下「構造単位(a1−5)」という場合がある)も挙げられる。
式(a1−5)中、
Ra8は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Za1は、単結合又は*−(CH2)h3−CO−L54−を表し、h3は1〜4のいずれかの整数を表し、*は、L51との結合手を表す。
L51、L52、L53及びL54は、それぞれ独立に、−O−又は−S−を表す。
s1は、1〜3のいずれかの整数を表す。
s1’は、0〜3のいずれかの整数を表す。
The structural unit derived from the (meth) acrylic monomer having a group represented by the formula (2) is a structural unit represented by the formula (a1-5) (hereinafter referred to as “structural unit (a1-5)”). There is).
In equation (a1-5),
R a8 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Z a1 represents a single bond or * − (CH 2 ) h3 −CO−L 54 −, h3 represents an integer of 1 to 4, and * represents a bond with L 51.
L 51 , L 52 , L 53 and L 54 independently represent -O- or -S-, respectively.
s1 represents any integer of 1 to 3.
s1'represents an integer of 0 to 3.
ハロゲン原子としては、フッ素原子及び塩素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、フルオロメチル基及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
式(a1−5)においては、Ra8は、水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基が好ましい。
L51は、酸素原子が好ましい。
L52及びL53のうち、一方が−O−であり、他方が−S−であることが好ましい。
s1は、1が好ましい。
s1’は、0〜2のいずれかの整数が好ましい。
Za1は、単結合又は*−CH2−CO−O−が好ましい。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom and a chlorine atom, and a fluorine atom is preferable.
Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom 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 fluoromethyl group and a trifluoromethyl group. The group is mentioned.
In the formula (a1-5), R a8 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
L 51 is preferably an oxygen atom.
Of L 52 and L 53 , it is preferable that one is −O− and the other is −S−.
1 is preferable for s1.
s1'is preferably an integer of 0 to 2.
Z a1 is preferably a single bond or * -CH 2- CO-O-.
構造単位(a1−5)を導くモノマーとしては、例えば、特開2010−61117号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1−5−1)〜式(a1−5−4)でそれぞれ表される構造単位が好ましく、式(a1−5−1)又は式(a1−5−2)で表される構造単位がより好ましい。
Examples of the monomer for deriving the structural unit (a1-5) include the monomers described in JP-A-2010-61117. Among them, the structural units represented by the formulas (a1-5-1) to (a1-5-2) are preferable, and they are represented by the formula (a1-5-1) or the formula (a1-5-2). Structural units are more preferred.
樹脂(A)が、構造単位(a1−5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜50モル%が好ましく、3〜45モル%がより好ましく、5〜40モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a1-5), the content thereof is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 3 to 45 mol%, based on all the structural units of the resin (A). , 5-40 mol% is more preferred.
また、構造単位(a1)としては、以下の構造単位も挙げられる。
Moreover, the following structural unit is also mentioned as a structural unit (a1).
樹脂(A)が上記構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、10〜95モル%が好ましく、15〜90モル%がより好ましく、20〜85モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) contains the above structural units, the content thereof is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 15 to 90 mol%, and 20 to 85 mol% with respect to all the structural units of the resin (A). % Is more preferable.
樹脂(A)中の酸不安定基を有する構造単位(a1)としては、構造単位(a1−0)、構造単位(a1−1)、構造単位(a1−2)及び構造単位(a1−5)からなる群から選ばれる少なくとも一種以上が好ましく、少なくとも二種以上がより好ましく、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−2)の組み合わせ、構造単位(a1−1)及び構造単位(a1−5)の組み合わせがさらにより好ましい。構造単位(a1)は、好ましくは、構造単位(a1−1)を含む。 The structural unit (a1) having an acid unstable group in the resin (A) includes a structural unit (a1-0), a structural unit (a1-1), a structural unit (a1-2), and a structural unit (a1-5). ) Is preferred, at least two or more are more preferred, and combinations of structural units (a1-1) and structural units (a1-2), structural units (a1-1) and structural units (a1-1) The combination of a1-5) is even more preferable. The structural unit (a1) preferably includes the structural unit (a1-1).
〈構造単位(s)〉
構造単位(s)は、酸不安定基を有さないモノマー(以下「モノマー(s)」という場合がある)から導かれる。構造単位(s)を導くモノマーは、レジスト分野で公知の酸不安定基を有さないモノマーを使用できる。
構造単位(s)としては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a2)」という場合がある)及び/又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a3)」という場合がある)を有する樹脂を本発明のレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。
<Structural unit (s)>
The structural unit (s) is derived from a monomer having no acid unstable group (hereinafter, may be referred to as “monomer (s)”). As the monomer for deriving the structural unit (s), a monomer having no acid unstable group known in the resist field can be used.
As the structural unit (s), a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring and having no acid unstable group is preferable. A structure having a hydroxy group and no acid unstable group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2)") and / or having a lactone ring and no acid unstable group. If a resin having a unit (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a3)") is used in the resist composition of the present invention, the resolution of the resist pattern and the adhesion to the substrate can be improved.
〈構造単位(a2)〉
構造単位(a2)が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノール性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造するとき、露光光源としてKrFエキシマレーザ(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)等の高エネルギー線を用いる場合には、構造単位(a2)として、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を用いることが好ましい。また、ArFエキシマレーザ(193nm)等を用いる場合には、構造単位(a2)として、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)が好ましく、構造単位(a2−1)を用いることがより好ましい。構造単位(a2)としては、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
<Structural unit (a2)>
The hydroxy group of the structural unit (a2) may be an alcoholic hydroxy group or a phenolic hydroxy group.
When a resist pattern is produced from the resist composition of the present invention, when a high energy ray such as a KrF excimer laser (248 nm), an electron beam or EUV (ultraviolet light) is used as an exposure light source, the structural unit (a2) is used. , It is preferable to use the structural unit (a2) having a phenolic hydroxy group. When an ArF excimer laser (193 nm) or the like is used, the structural unit (a2) preferably has an alcoholic hydroxy group, and more preferably the structural unit (a2-1). As the structural unit (a2), one type may be contained alone, or two or more types may be contained.
アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)としては、式(a2−1)で表される構造単位(以下「構造単位(a2−1)」という場合がある。)が挙げられる。
式(a2−1)中、
La3は、−O−又は*−O−(CH2)k2−CO−O−を表し、
k2は1〜7のいずれかの整数を表す。*は−CO−との結合手を表す。
Ra14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0〜10のいずれかの整数を表す。
Examples of the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group include structural units represented by the formula (a2-1) (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a2-1)”).
In equation (a2-1),
L a3 represents −O− or * −O− (CH 2 ) k2 −CO−O−.
k2 represents any integer from 1 to 7. * Represents a bond with -CO-.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group, respectively.
o1 represents any integer from 0 to 10.
式(a2−1)では、La3は、好ましくは、−O−、−O−(CH2)f1−CO−O−であり(前記f1は、1〜4のいずれかの整数である)、より好ましくは−O−である。
Ra14は、好ましくはメチル基である。
Ra15は、好ましくは水素原子である。
Ra16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0〜3のいずれかの整数、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a2-1), L a3 is preferably, -O -, - O- (CH 2) f1 -CO-O- and is (wherein f1 is an integer of 1 to 4) , More preferably -O-.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably an integer of 0 to 3, more preferably 0 or 1.
構造単位(a2−1)としては、例えば、特開2010−204646号公報に記載されたモノマーに由来する構造単位が挙げられる。式(a2−1−1)〜式(a2−1−6)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a2−1−1)〜式(a2−1−4)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a2−1−1)又は式(a2−1−3)で表される構造単位がさらに好ましい。
Examples of the structural unit (a2-1) include structural units derived from the monomers described in JP-A-2010-204646. The structural unit represented by any of the formulas (a2-1-1) to (a2-1-6) is preferable, and any of the formulas (a2-1-1) to (a2-1-4) is preferable. The structural unit represented is more preferable, and the structural unit represented by the formula (a2-1-1) or the formula (a2-1-3) is further preferable.
樹脂(A)が構造単位(a2−1)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常1〜45モル%であり、好ましくは1〜40モル%であり、より好ましくは1〜35モル%であり、さらに好ましくは2〜20モル%である。 When the resin (A) contains the structural unit (a2-1), the content thereof is usually 1 to 45 mol%, preferably 1 to 40 mol%, based on all the structural units of the resin (A). Yes, more preferably 1 to 35 mol%, still more preferably 2 to 20 mol%.
〈構造単位(a3)〉
構造単位(a3)が有するラクトン環は、β−プロピオラクトン環、γ−ブチロラクトン環、δ−バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。好ましくは、γ−ブチロラクトン環、アダマンタンラクトン環、又は、γ−ブチロラクトン環構造を含む橋かけ環が挙げられる。
<Structural unit (a3)>
The lactone ring of the structural unit (a3) may be a monocyclic ring such as β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, or δ-valerolactone ring, or a fused ring of a monocyclic lactone ring and another ring. But it may be. Preferably, a γ-butyrolactone ring, an adamantane lactone ring, or a bridged ring containing a γ-butyrolactone ring structure can be mentioned.
構造単位(a3)は、好ましくは、式(a3−1)、式(a3−2)、式(a3−3)又は式(a3−4)で表される構造単位である。これらの1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。
[式(a3−1)、式(a3−2)、式(a3−3)及び式(a3−4)中、
La4、La5及びLa6は、−O−又は*−O−(CH2)k3−CO−O−(k3は1〜7のいずれかの整数を表す。)で表される基を表す。
La7は、−O−、*−O−La8−O−、*−O−La8−CO−O−、*−O−La8−CO−O−La9−CO−O−又は*−O−La8−O−CO−La9−O−を表す。
La8及びLa9は、それぞれ独立に、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra18、Ra19及びRa20は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra24は、ハロゲン原子を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ra21は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
Ra22、Ra23及びRa25は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1〜4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0〜5のいずれかの整数を表す。
q1は、0〜3のいずれかの整数を表す。
r1は、0〜3のいずれかの整数を表す。
w1は、0〜8のいずれかの整数を表す。
p1、q1、r1及び/又はw1が2以上のとき、複数のRa21、Ra22、Ra23及び/又はRa25は互いに同一であってもよく、異なってもよい。]
The structural unit (a3) is preferably a structural unit represented by the formula (a3-1), the formula (a3-2), the formula (a3-3) or the formula (a3-4). One of these may be contained alone, or two or more thereof may be contained.
[In the formula (a3-1), the formula (a3-2), the formula (a3-3) and the formula (a3-4),
L a4 , La 5 and La 6 represent a group represented by -O- or * -O- (CH 2 ) k3 -CO-O- (k3 represents an integer of 1 to 7). ..
L a7 is -O-, * -O-L a8- O-, * -O-L a8- CO-O-, * -O-L a8- CO-O-L a9- CO-O- or * Represents −O−L a8 −O−CO−L a9 −O−.
L a8 and La 9 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
* Represents a bond with a carbonyl group.
R a18 , R a19 and R a20 represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a24 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R a22 , R a23 and R a25 represent a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents any integer from 0 to 5.
q1 represents any integer from 0 to 3.
r1 represents any integer from 0 to 3.
w1 represents any integer from 0 to 8.
When p1, q1, r1 and / or w1 is 2 or more, the plurality of R a21 , R a22 , R a23 and / or R a25 may be the same or different from each other. ]
Ra21、Ra22、Ra23及びRa25の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基及びtert−ブチル基等のアルキル基が挙げられる。
Ra24のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
Ra24のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基及びn−ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、より好ましくはメチル基又はエチル基が挙げられる。
Ra24のハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec−ブチル基、ペルフルオロtert−ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基、トリヨードメチル基等が挙げられる。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group of R a21 , R a22 , R a23 and R a25 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group and a tert-butyl group. Alkyl groups can be mentioned.
Examples of the halogen atom of Ra24 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkyl group of R a24 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group and an n-hexyl group. An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
Alkyl groups having a halogen atom of Ra24 include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group, perfluoroisopropyl group, perfluorobutyl group, perfluorosec-butyl group, perfluorotert-butyl group, perfluoropentyl group and perfluoro. Examples thereof include a hexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, and a triiodomethyl group.
La8及びLa9のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基及び2−メチルブタン−1,4−ジイル基等が挙げられる。 The alkanediyl groups of La8 and La9 include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group and pentane-1,5. -Diyl group, hexane-1,6-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1, Examples thereof include 4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
式(a3−1)〜式(a3−3)において、La4〜La6は、それぞれ独立に、好ましくは−O−又は、k3が1〜4のいずれかの整数である*−O−(CH2)k3−CO−O−で表される基、より好ましくは−O−及び、*−O−CH2−CO−O−、さらに好ましくは酸素原子である。
Ra18〜Ra21は、好ましくはメチル基である。
Ra22及びRa23は、それぞれ独立に、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
p1、q1及びr1は、それぞれ独立に、好ましくは0〜2のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
In the formula (a3-1) ~ formula (a3-3), L a4 ~L a6 are each independently preferably -O- or, k3 is a integer of 1 to 4 * -O- ( CH 2 ) A group represented by k3- CO-O-, more preferably -O- and * -O-CH 2- CO-O-, still more preferably an oxygen atom.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently, preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1 and r1 are independently, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
式(a3−4)において、Ra24は、好ましくは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基であり、さらに好ましくは水素原子又はメチル基である。
Ra25は、好ましくはカルボキシ基、シアノ基又はメチル基である。
La7は、好ましくは−O−又は*−O−La8−CO−O−であり、より好ましくは−O−、−O−CH2−CO−O−又は−O−C2H4−CO−O−である。
式(a3−4)は、式(a3−4)’が特に好ましい。
(式中、Ra24、La7は、上記と同じ意味を表す。)
In the formula (a3-4), R a24 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group Is.
Ra25 is preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
L a7 is preferably -O- or * -O-L a8 -CO-O-, more preferably an -O -, - O-CH 2 -CO-O- or -O-C 2 H 4 - It is CO-O-.
The formula (a3-4) is particularly preferably the formula (a3-4)'.
(In the formula, Ra24 and La7 have the same meanings as above.)
構造単位(a3)を導くモノマーとしては、特開2010−204646号公報に記載されたモノマー、特開2000−122294号公報に記載されたモノマー、特開2012−41274号公報に記載されたモノマーが挙げられる。構造単位(a3)としては、式(a3−1−1)〜式(a3−1−6)、式(a3−2−1)〜式(a3−2−4)、式(a3−3−1)〜式(a3−3−4)及び式(a3−4−1)〜式(a3−4−12)のいずれかで表される構造単位が好ましく、式(a3−1−1)、式(a3−1−2)、式(a3−2−3)〜式(a3−2−4)及び式(a3−4−1)〜式(a3−4−12)のいずれかで表される構造単位がより好ましく、式(a3−4−1)〜式(a3−4−12)のいずれかで表される構造単位がさらに好ましく、式(a3−4−1)〜式(a3−4−6)のいずれかで表される構造単位がさらにより好ましい。 Examples of the monomer for deriving the structural unit (a3) include the monomers described in JP-A-2010-204646, the monomers described in JP-A-2000-122294, and the monomers described in JP-A-2012-41274. Can be mentioned. The structural unit (a3) includes formulas (a3-1-1) to (a3-1-6), formulas (a3-2-1) to formulas (a3-2-4), and formulas (a3-3-3). 1) The structural unit represented by any one of the formula (a3-3-4) and the formula (a3-4-1) to the formula (a3-4-12) is preferable, and the formula (a3-1-1), It is represented by any of the formulas (a3-1-2), formulas (a3-2-3) to formulas (a3-2-4) and formulas (a3-4-1) to formulas (a3-4-12). The structural units are more preferable, and the structural units represented by any of the formulas (a3-4-1) to (a3-4-12) are more preferable, and the formulas (a3-4-1) to (a3-4-1) are more preferable. The structural unit represented by any of 4-6) is even more preferable.
以下の式(a3−4−1)〜式(a3−4−12)で表される構造単位においては、Ra24に相当するメチル基が水素原子に置き換わった化合物も、構造単位(a3−4)の具体例として挙げることができる。
In the structural units represented by the following formulas (a3-4-1) to (a3-4-12), the compound in which the methyl group corresponding to R a24 is replaced with a hydrogen atom is also a structural unit (a3-4). ) Can be mentioned as a specific example.
樹脂(A)が構造単位(a3)を含む場合、その合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5〜70モル%であり、好ましくは10〜65モル%であり、より好ましくは10〜60モル%である。
また、構造単位(a3−1)、構造単位(a3−2)、構造単位(a3−3)及び構造単位(a3−4)の含有率は、それぞれ、樹脂(A)の全構造単位に対して、5〜60モル%が好ましく、5〜50モル%がより好ましく、10〜50モル%がさらに好ましい。
When the resin (A) contains the structural unit (a3), the total content thereof is usually 5 to 70 mol%, preferably 10 to 65 mol%, based on all the structural units of the resin (A). , More preferably 10-60 mol%.
Further, the contents of the structural unit (a3-1), the structural unit (a3-2), the structural unit (a3-3) and the structural unit (a3-4) are the respective contents with respect to all the structural units of the resin (A). Therefore, 5 to 60 mol% is preferable, 5 to 50 mol% is more preferable, and 10 to 50 mol% is further preferable.
<その他の構造単位(t)>
構造単位(t)としては、構造単位(a2)及び構造単位(a3)以外に、ハロゲン原子を有していてもよい構造単位(以下、場合により「構造単位(a4)」という。)及び非脱離炭化水素基を有する構造単位(以下「構造単位(a5)」という場合がある)などが挙げられる。
<Other structural units (t)>
The structural unit (t) includes a structural unit (hereinafter, sometimes referred to as “structural unit (a4)”) and a non-structural unit which may have a halogen atom in addition to the structural unit (a2) and the structural unit (a3). Examples thereof include a structural unit having a desorbed hydrocarbon group (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a5)”).
構造単位(a4)としては、式(a4−0)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4−0)中、
R5は、水素原子又はメチル基を表す。
L4は、単結合又は炭素数1〜4の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
L3は、炭素数1〜8のペルフルオロアルカンジイル基又は炭素数3〜12のペルフルオロシクロアルカンジイル基を表す。
R6は、水素原子又はフッ素原子を表す。]
Examples of the structural unit (a4) include a structural unit represented by the formula (a4-0).
[In equation (a4-0),
R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 4 represents a single bond or an aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L 3 represents a perfluoroalkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms or a perfluorocycloalkanediyl group having 3 to 12 carbon atoms.
R 6 represents a hydrogen atom or a fluorine atom. ]
L4の脂肪族飽和炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基及び2−メチルプロパン−1,2−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 Examples of the aliphatic saturated hydrocarbon group of L 4 include a linear alkanediyl group such as a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and an ethane-1,1-. Branched alkanediyl groups such as diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group and 2-methylpropane-1,2-diyl group. The group is mentioned.
L3のペルフルオロアルカンジイル基としては、ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロエチルフルオロメチレン基、ペルフルオロプロパン−1,3−ジイル基、ペルフルオロプロパン−1,2−ジイル基、ペルフルオロプロパン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,4−ジイル基、ペルフルオロブタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロブタン−1,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−1,5−ジイル基、ペルフルオロペンタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロペンタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−1,6−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘキサン−3,3−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−1,7−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−3,4−ジイル基、ペルフルオロヘプタン−4,4−ジイル基、ペルフルオロオクタン−1,8−ジイル基、ペルフルオロオクタン−2,2−ジイル基、ペルフルオロオクタン−3,3−ジイル基、ペルフルオロオクタン−4,4−ジイル基等が挙げられる。
L3のペルフルオロシクロアルカンジイル基としては、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロペンタンジイル基、ペルフルオロシクロヘプタンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
The perfluoroalkanediyl group of L 3 includes a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoroethylfluoromethylene group, a perfluoropropane-1,3-diyl group, a perfluoropropane-1,2-diyl group, and a perfluoropropane-2,2. -Diyl group, perfluorobutane-1,4-diyl group, perfluorobutane-2,2-diyl group, perfluorobutane-1,2-diyl group, perfluoropentane-1,5-diyl group, perfluoropentane-2,2 -Diyl group, perfluoropentane-3,3-diyl group, perfluorohexane-1,6-diyl group, perfluorohexane-2,2-diyl group, perfluorohexane-3,3-diyl group, perfluoroheptane-1,7 -Diyl group, perfluoroheptane-2,2-diyl group, perfluoroheptane-3,4-diyl group, perfluoroheptane-4,4-diyl group, perfluorooctane-1,8-diyl group, perfluorooctane-2,2 -Diyl group, perfluorooctane-3,3-diyl group, perfluorooctane-4,4-diyl group and the like can be mentioned.
Examples of the perfluorocycloalkanediyl group of L 3 include a perfluorocyclohexanediyl group, a perfluorocyclopentanediyl group, a perfluorocycloheptanediyl group, a perfluoroadamantandiyl group and the like.
L4は、好ましくは単結合、メチレン基又はエチレン基であり、より好ましくは、単結合、メチレン基である。
L3は、好ましくは炭素数1〜6のペルフルオロアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1〜3のペルフルオロアルカンジイル基である。
L 4 is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group, and more preferably a single bond or a methylene group.
L 3 is preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms.
構造単位(a4−0)としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中のR5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
The structural unit (a4-0), a methyl group have structural units replaced by a hydrogen atom corresponding to R 5 in the structural unit and the following structural units shown below.
構造単位(a4)としては、式(a4−1)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4−1)中、
Ra41は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra42は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる−CH2−は、−O−又は−CO−に置き換わっていてもよい。
Aa41は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルカンジイル基又は式(a−g1)で表される基を表す。ただし、Aa41及びRa42のうち少なくとも1つは、置換基としてハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する。
〔式(a−g1)中、
sは0又は1を表す。
Aa42及びAa44は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
Aa43は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1〜5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
Xa41及びXa42は、それぞれ独立に、−O−、−CO−、−CO−O−又は−O−CO−を表す。
ただし、Aa42、Aa43、Aa44、Xa41及びXa42の炭素数の合計は7以下である。〕
*は結合手であり、右側の*が−O−CO−Ra42との結合手である。]
Examples of the structural unit (a4) include a structural unit represented by the formula (a4-1).
[In equation (a4-1),
R a41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a42 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and −CH 2 − contained in the hydrocarbon group may be replaced with −O− or −CO−. good.
A a41 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent or a group represented by the formula (a-g1). However, at least one of Aa41 and Ra42 has a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
[In the formula (a-g1),
s represents 0 or 1.
A a42 and A a44 each independently represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A a43 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a single bond or a substituent.
X a41 and X a42 independently represent -O-, -CO-, -CO-O- or -O-CO-, respectively.
However, the total number of carbon atoms of A a42 , A a43 , A a44 , X a41 and X a42 is 7 or less. ]
* Is a bond, and * on the right is a bond with -O-CO-R a42 . ]
Ra42の炭化水素基としては、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、並びにこれらを組み合わせることにより形成される基が挙げられる。
鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。該脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルキル基及び単環又は多環の脂環式炭化水素基、並びに、アルキル基及び脂環式炭化水素基を組み合わせることにより形成される脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group of R a42 include chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and groups formed by combining these groups.
The chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups may have a carbon-carbon unsaturated bond, but chain and cyclic aliphatic saturated hydrocarbon groups are preferable. The aliphatic saturated hydrocarbon group is a fat formed by combining a linear or branched alkyl group and a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group. Examples include group hydrocarbon groups.
鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基及びn−オクタデシル基が挙げられる。環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基;デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニリル基、フェナントリル基及びフルオレニル基が挙げられる。
Chain-type aliphatic hydrocarbon groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and n-decyl. Examples include a group, an n-dodecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, an n-heptadecyl group and an n-octadecyl group. Cyclic aliphatic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cyclooctyl group; decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group and the following groups (* is a bond). Examples thereof include polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as).
Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenylyl group, a phenanthryl group and a fluorenyl group.
Ra42の炭化水素基としては、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基並びにこれらが組み合わせることにより形成される基が好ましく、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基並びにこれらを組み合わせることにより形成される基がより好ましい。
Ra42は、置換基として、ハロゲン原子又は式(a−g3)で表される基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
[式(a−g3)中、
Xa43は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa45は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
*は結合手を表す。]
As the hydrocarbon group of R a42, a chain type or a cyclic type aliphatic hydrocarbon group and a group formed by combining these groups are preferable, and a chain type may have a carbon-carbon unsaturated bond, but a chain type. And cyclic aliphatic saturated hydrocarbon groups and groups formed by combining them are more preferable.
Examples of R a42 include a halogen atom or a group represented by the formula ( ag3) as a substituent. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable.
[In the formula (a-g3),
X a43 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a45 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms and having at least one halogen atom.
* Represents a bond. ]
Aa45の脂肪族炭化水素基としては、Ra42で例示したものと同様の基が挙げられる。
Ra42は、ハロゲン原子を有してもよい脂肪族炭化水素基が好ましく、ハロゲン原子を有するアルキル基及び/又は式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基がより好ましい。
Ra42がハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基である場合、好ましくはフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルキル基又はペルフルオロシクロアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数が1〜6のペルフルオロアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1〜3のペルフルオロアルキル基である。ペルフルオロアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。ペルフルオロシクロアルキル基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基等が挙げられる。
Ra42が、式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基である場合、式(a−g3)で表される基に含まれる炭素数を含めて、脂肪族炭化水素基の総炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましい。式(a−g3)で表される基を置換基として有する場合、その数は1個が好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group of A a45 include the same groups as those exemplified in R a42.
R a42 is preferably an aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom, and more preferably an alkyl group having a halogen atom and / or an aliphatic hydrocarbon group having a group represented by the formula (ag3). ..
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom, it is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, more preferably a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, and further preferably having a carbon number of carbons. It is a perfluoroalkyl group of 1 to 6, and particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of the perfluoroalkyl group include a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a perfluoroheptyl group and a perfluorooctyl group. Examples of the perfluorocycloalkyl group include a perfluorocyclohexyl group.
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a group represented by the formula (ag3), the aliphatic hydrocarbon includes the number of carbon atoms contained in the group represented by the formula (ag3). The total carbon number of the group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less. When the group represented by the formula (ag3) is used as a substituent, the number thereof is preferably one.
式(a−g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素は、さらに好ましくは式(a−g2)で表される基である。
[式(a−g2)中、
Aa46は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
Xa44は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa47は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1〜17の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、Aa46、Aa47及びXa44の炭素数の合計は18以下であり、Aa46及びAa47のうち、少なくとも一方は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する。
*はカルボニル基との結合手を表す。]
Aliphatic hydrocarbons having a group represented by the formula (ag3) are more preferably a group represented by the formula (ag2).
[In the formula (a-g2),
A a46 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
X a44 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a47 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
However, the total number of carbon atoms of A a46 , A a47 and X a44 is 18 or less, and at least one of A a46 and A a47 has at least one halogen atom.
* Represents a bond with a carbonyl group. ]
Aa46の脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。
Aa47の脂肪族炭化水素基の炭素数は4〜15が好ましく、5〜12がより好ましく、Aa47は、シクロヘキシル基又はアダマンチル基がさらに好ましい。
The aliphatic hydrocarbon group of A a46 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The aliphatic hydrocarbon group of A a47 preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms, and further preferably A a47 having a cyclohexyl group or an adamantyl group.
*−Aa46−Xa44−Aa47で表される部分構造(*はカルボニル基との結合手である)のより好ましい構造は、以下の構造である。
A more preferable structure of the partial structure represented by * -A a46- X a44- A a47 (* is a bond with a carbonyl group) is the following structure.
Aa41のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。
Aa41のアルカンジイル基における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。
Aa41は、好ましくは炭素数1〜4のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数2〜4のアルカンジイル基であり、さらに好ましくはエチレン基である。
The alkanediyl group of A a41 is a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, and a hexane-1,6-diyl group. Linear alkanediyl groups such as propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group, etc. Examples thereof include a branched alkanediyl group such as 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the substituent in the alkanediyl group of A a41 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
A a41 is preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, and further preferably an ethylene group.
基(a−g1)におけるAa42、Aa43及びAa44の脂肪族炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基並びにこれらを組合せることにより形成される基が好ましい。該脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルキル基及び単環又は多環の脂環式炭化水素基、並びに、アルキル基及び脂環式炭化水素基を組合せることにより形成される脂肪族炭化水素基等が挙げられる。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基等が挙げられる。
Aa42、Aa43及びAa44の脂肪族炭化水素基の置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。
sは、0であることが好ましい。
The aliphatic hydrocarbon groups of A a42 , A a43 and A a44 in the group (a-g1) may have a carbon-carbon unsaturated bond, but are chain-type and cyclic-type aliphatic saturated hydrocarbon groups. In addition, a group formed by combining these is preferable. The aliphatic saturated hydrocarbon group is formed by combining a linear or branched alkyl group and a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group. Examples include aliphatic hydrocarbon groups. Specifically, a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a 1-methylpropane-1,3-diyl group, Examples thereof include 2-methylpropane-1,3-diyl group and 2-methylpropane-1,2-diyl group.
Examples of the substituent of the aliphatic hydrocarbon group of A a42, A a43 and A a44 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
s is preferably 0.
Xa42が酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す基(a−g1)としては、以下の基等が挙げられる。以下の例示において、*及び**はそれぞれ結合手を表わし、**が−O−CO−Ra42との結合手である。
Examples of the group (ag1) in which X a42 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group include the following groups. In the following examples, * and ** represent the bond, respectively, and ** is the bond with -O-CO-R a42 .
式(a4−1)で表される構造単位としては、式(a4−2)で表される構造単位が好ましい。
[式(a4−2)中、
Rf1は、水素原子又はメチル基を表す。
Af1は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
Rf2は、フッ素原子を有する炭素数1〜10の炭化水素基を表す。]
As the structural unit represented by the formula (a4-1), the structural unit represented by the formula (a4-2) is preferable.
[In the formula (a4-2),
R f1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A f1 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R f2 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom. ]
Af1のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;1−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,3−ジイル基、2−メチルプロパン−1,2−ジイル基、1−メチルブタン−1,4−ジイル基、2−メチルブタン−1,4−ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 The alkanediyl group of A f1 includes a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,4-diyl group, and a pentane-1,5-diyl group. , Hexine-1,6-diyl group and other linear alkanediyl groups; 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2 Examples thereof include branched alkanediyl groups such as a-diyl group, 1-methylbutane-1,4-diyl group and 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Rf2の炭化水素基は、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基並びにこれらの組み合わせることにより形成される基を含む。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基(直鎖又は分岐)、脂環式炭化水素基が好ましい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基及びシクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、2−アルキルアダマンタン−2−イル基、1−(アダマンタン−1−イル)アルキル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基が挙げられる。
Hydrocarbon groups of R f2 include chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups, as well as groups formed by combining them. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group (straight or branched) and an alicyclic hydrocarbon group are preferable.
Alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group and 2 -Examples include ethylhexyl groups.
The alicyclic hydrocarbon group may be either a monocyclic group or a polycyclic group, and the monocyclic alicyclic hydrocarbon group includes a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and a methylcyclohexyl group. , Cycloalkyl groups such as dimethylcyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group and cyclodecyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a 1- (adamantan-1-yl) alkyl group, a norbornyl group, and a methylnorbornyl group. Examples include groups and isobornyl groups.
Rf2のフッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
フッ素原子を有するアルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1−ジフルオロエチル基、2,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、1−(トリフルオロメチル)−2,2,2−トリフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2−テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1−ビス(トリフルオロ)メチル−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4−オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロペンチル基、1,1−ビス(トリフルオロメチル)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、2−(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5−デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基等のフッ化アルキル基が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group having a fluorine atom of R f2 include an alkyl group having a fluorine atom and an alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom.
Examples of the alkyl group having a fluorine atom include a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 1,1-difluoroethyl group, a 2,2-difluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a perfluoroethyl group, and 1 , 1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2- Tetrafluoroethyl group, 1- (trifluoromethyl) -2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3 , 3-Hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis (trifluoro) methyl-2,2,2- Trifluoroethyl group, 2- (perfluoropropyl) ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis (trifluoromethyl) -2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 2- (perfluorobutyl) ethyl group, 1 , 1,2,2,3,3,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6-dodecafluoro Fluoroalkyl groups such as hexyl groups, perfluoropentylmethyl groups and perfluorohexyl groups can be mentioned.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom include a fluorocycloalkyl group such as a perfluorocyclohexyl group and a perfluoroadamantyl group.
式(a4−2)におけるAf1としては、炭素数2〜4のアルカンジイル基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
Rf2としては、炭素数1〜6のフッ化アルキル基が好ましい。
As A f1 in the formula (a4-2), an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and an ethylene group is more preferable.
As R f2 , an alkyl fluoride group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
式(a4−2)で表される構造単位としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中のRf1に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit represented by the formula (a4-2) include the structural unit shown below and the structural unit in which the methyl group corresponding to R f1 in the following structural unit is replaced with a hydrogen atom.
構造単位(a4)としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中のRf11に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位も挙げられる。
Examples of the structural unit (a4) include the structural unit shown below and the structural unit in which the methyl group corresponding to R f11 in the following structural unit is replaced with a hydrogen atom.
樹脂(A)が、構造単位(a4)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜20モル%が好ましく、2〜15モル%がより好ましく、3〜10モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has a structural unit (a4), the content thereof is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 2 to 15 mol%, and 3) with respect to all the structural units of the resin (A). 10 mol% is more preferable.
<構造単位(a5)>
構造単位(a5)が有する非脱離炭化水素基としては、直鎖、分岐又は環状の炭化水素基を有する基が挙げられる。なかでも、構造単位(a5)は、脂環式炭化水素基を有する基を含むものが好ましい。
構造単位(a5)としては、例えば、式(a5−1)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a5−1)中、
R51は、水素原子又はメチル基を表す。
R52は、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。但し、L55との結合位置にある炭素原子に結合する水素原子は、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基で置換されない。
L55は、単結合又は炭素数1〜18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。]
<Structural unit (a5)>
Examples of the non-eliminating hydrocarbon group of the structural unit (a5) include a group having a linear, branched or cyclic hydrocarbon group. Among them, the structural unit (a5) preferably contains a group having an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the structural unit (a5) include a structural unit represented by the formula (a5-1).
[In equation (a5-1),
R 51 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 52 represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group is substituted with an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or a hydroxy group. May be. However, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the bond position with L 55 is not replaced by the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L 55 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and —CH 2 − contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with −O− or −CO−. ]
R52の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2−エチルヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。
置換基を有した脂環式炭化水素基としては、3−ヒドロキシアダマンチル基、3−メチルアダマンチル基などが挙げられる。
R52は、好ましくは、無置換の炭素数3〜18の脂環式炭化水素基であり、より好ましくは、アダマンチル基、ノルボルニル基又はシクロヘキシル基である。
The alicyclic hydrocarbon group of R 52 may be either a monocyclic or polycyclic group. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include an adamantyl group and a norbornyl group.
The aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms includes, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group and a hexyl group. Alkyl groups such as octyl group and 2-ethylhexyl group can be mentioned.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having a substituent include a 3-hydroxyadamantyl group and a 3-methyladamantyl group.
R 52 is preferably an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and more preferably an adamantyl group, a norbornyl group or a cyclohexyl group.
L55の2価の飽和炭化水素基としては、2価の脂肪族飽和炭化水素基及び2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、好ましくは2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
2価の脂肪族飽和炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基が挙げられる。
2価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基及びシクロヘキサンジイル基等のシクロアルカンジイル基が挙げられる。多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基としては、アダマンタンジイル基及びノルボルナンジイル基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group of L 55 include a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group is preferable. ..
Examples of the divalent aliphatic saturated hydrocarbon group include an alkanediyl group such as a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butanjiyl group and a pentandiyl group.
The divalent alicyclic saturated hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon group include a cycloalkanediyl group such as a cyclopentanediyl group and a cyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group include an adamantandiyl group and a norbornanediyl group.
飽和炭化水素基に含まれる−CH2−が−O−又は−CO−で置き換わった基としては、例えば、式(L1−1)〜式(L1−4)で表される基が挙げられる。下記式中、*は酸素原子との結合手を表す。
式(L1−1)中、
Xx1は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Lx1は、炭素数1〜16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx2は、単結合又は炭素数1〜15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx1及びLx2の合計炭素数は、16以下である。
式(L1−2)中、
Lx3は、炭素数1〜17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx4は、単結合又は炭素数1〜16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx3及びLx4の合計炭素数は、17以下である。
式(L1−3)中、
Lx5は、炭素数1〜15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx6及びLx7は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1〜14の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx5、Lx6及びLx7の合計炭素数は、15以下である。
式(L1−4)中、
Lx8及びLx9は、単結合又は炭素数1〜12の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Wx1は、炭素数3〜15の2価の脂環式飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx8、Lx9及びWx1の合計炭素数は、15以下である。
Examples of the group in which −CH 2 − contained in the saturated hydrocarbon group is replaced with −O− or −CO− include groups represented by the formulas (L1-1) to (L1-4). In the following formula, * represents a bond with an oxygen atom.
In formula (L1-1),
X x1 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
L x1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
L x2 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms of L x 1 and L x 2 is 16 or less.
In formula (L1-2),
L x3 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms.
L x4 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms of L x3 and L x4 is 17 or less.
In formula (L1-3),
L x 5 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
L x6 and L x7 each independently represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x5 , L x6 and L x7 is 15 or less.
In equation (L1-4),
L x8 and L x9 represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
W x 1 represents a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x8 , L x9 and W x1 is 15 or less.
Lx1は、好ましくは、炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx2は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合である。
Lx3は、好ましくは、炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx4は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx5は、好ましくは、炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx6は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx7は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx8は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Lx9は、好ましくは、単結合又は炭素数1〜8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Wx1は、好ましくは、炭素数3〜10の2価の脂環式飽和炭化水素基、より好ましくは、シクロヘキサンジイル基又はアダマンタンジイル基である。
L x 1 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x2 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a single bond.
L x3 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x4 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x 5 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x6 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x7 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L x8 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a single bond or a methylene group.
L x9 is preferably a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a single bond or a methylene group.
W x 1 is preferably a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, and more preferably a cyclohexanediyl group or an adamantandiyl group.
式(L1−1)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-1) include the divalent group shown below.
式(L1−2)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-2) include the divalent group shown below.
式(L1−3)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-3) include the divalent group shown below.
式(L1−4)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by the formula (L1-4) include the divalent group shown below.
L55は、好ましくは、単結合又は式(L1−1)で表される基である。 L 55 is preferably a single bond or a group represented by the formula (L1-1).
構造単位(a5−1)としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中のR51に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a5-1) include the structural unit shown below and the structural unit in which the methyl group corresponding to R 51 in the following structural unit is replaced with a hydrogen atom.
樹脂(A)が、構造単位(a5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1〜30モル%が好ましく、2〜20モル%がより好ましく、3〜15モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a5), the content thereof is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 2 to 20 mol%, and 3) with respect to all the structural units of the resin (A). ~ 15 mol% is more preferred.
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(a1)と構造単位(s)とからなる樹脂、すなわち、モノマー(a1)とモノマー(s)との共重合体である。
構造単位(s)は、好ましくは構造単位(a2)及び構造単位(a3)の少なくとも一種である。構造単位(a2)は、好ましくは式(a2−1)で表される構造単位である。
構造単位(a3)は、好ましくは式(a3−1)で表される構造単位、式(a3−2)で表される構造単位及び式(a3−4)で表される構造単位から選ばれる少なくとも一種である。
The resin (A) is preferably a resin composed of a structural unit (a1) and a structural unit (s), that is, a copolymer of a monomer (a1) and a monomer (s).
The structural unit (s) is preferably at least one of the structural unit (a2) and the structural unit (a3). The structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by the formula (a2-1).
The structural unit (a3) is preferably selected from the structural unit represented by the formula (a3-1), the structural unit represented by the formula (a3-2), and the structural unit represented by the formula (a3-4). At least one kind.
樹脂(A)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。樹脂(A)が有する各構造単位の含有率は、重合に用いるモノマーの使用量で調整できる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,000以上(より好ましくは2,500以上、さらに好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは15,000以下)である。
Each structural unit constituting the resin (A) may be used alone or in combination of two or more, and is produced by a known polymerization method (for example, radical polymerization method) using a monomer for inducing these structural units. can do. The content of each structural unit of the resin (A) can be adjusted by adjusting the amount of the monomer used for the polymerization.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,000 or more (more preferably 2,500 or more, still more preferably 3,000 or more), 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, still more preferable). Is 15,000 or less).
<樹脂(A)以外の樹脂>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)以外の樹脂を含んでもよい。このような樹脂としては、構造単位(s)のみからなる樹脂、構造単位(a4)を含む樹脂(ただし、構造単位(a1)を含まない。以下「樹脂(X)」という場合がある)等が挙げられる。なかでも、構造単位(a4)を含む樹脂が好ましい。
樹脂(X)において、構造単位(a4)の含有率は、樹脂(X)の全構造単位に対して、40モル%以上が好ましく、45モル%以上がより好ましく、50モル%以上がさらに好ましい。
樹脂(X)がさらに有していてもよい構造単位としては、構造単位(a2)、構造単位(a3)及びその他の公知のモノマーに由来する構造単位が挙げられる。
樹脂(X)の重量平均分子量は、好ましくは、6,000以上(より好ましくは7,000以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。樹脂(X)の重量平均分子量の測定手段は、樹脂(A)の場合と同様である。
レジスト組成物が樹脂(X)を含む場合、その含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1〜60質量部であり、より好ましくは2〜50質量部であり、さらに好ましくは2〜40質量部であり、特に好ましくは3〜30質量部である。
<Resin other than resin (A)>
The resist composition of the present invention may contain a resin other than the resin (A). Examples of such a resin include a resin consisting of only the structural unit (s), a resin containing the structural unit (a4) (however, the resin does not include the structural unit (a1); hereinafter may be referred to as “resin (X)”) and the like. Can be mentioned. Of these, a resin containing the structural unit (a4) is preferable.
In the resin (X), the content of the structural unit (a4) is preferably 40 mol% or more, more preferably 45 mol% or more, still more preferably 50 mol% or more, based on all the structural units of the resin (X). ..
Examples of the structural unit that the resin (X) may further include include a structural unit (a2), a structural unit (a3), and a structural unit derived from other known monomers.
The weight average molecular weight of the resin (X) is preferably 6,000 or more (more preferably 7,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less). The means for measuring the weight average molecular weight of the resin (X) is the same as that of the resin (A).
When the resist composition contains the resin (X), the content thereof is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 2 to 50 parts by mass, and further, with respect to 100 parts by mass of the resin (A). It is preferably 2 to 40 parts by mass, and particularly preferably 3 to 30 parts by mass.
樹脂(A)と樹脂(X)との合計含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下が好ましく、90質量%以上99質量%以下が好ましい。
レジスト組成物の固形分及びこれに対する樹脂の含有率は、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定することができる。
The total content of the resin (A) and the resin (X) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, and preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, based on the solid content of the resist composition.
The solid content of the resist composition and the content of the resin relative to the solid content can be measured by a known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
〈溶剤(E)〉
溶剤(E)の含有率は、通常レジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、通常99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定できる。
<Solvent (E)>
The content of the solvent (E) is usually 90% by mass or more, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, and usually 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less in the resist composition. Is. The content of the solvent (E) can be measured by a known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
溶剤(E)としては、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン及びシクロヘキサノン等のケトン類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類;等が挙げられる。溶剤(E)は、1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有してもよい。 Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate. Esters; ketones such as acetone, methylisobutylketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; and the like. The solvent (E) may contain one kind alone or two or more kinds.
〈クエンチャー(C)〉
クエンチャー(C)は、酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩又は塩基性の含窒素有機化合物が挙げられる。
<Quencher (C)>
Examples of the quencher (C) include a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator, or a basic nitrogen-containing organic compound.
塩基性の含窒素有機化合物としては、アミン及びアンモニウム塩が挙げられる。アミンとしては、脂肪族アミン及び芳香族アミンが挙げられる。脂肪族アミンとしては、第一級アミン、第二級アミン及び第三級アミンが挙げられる。
具体的には、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2−,3−又は4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、ピペラジン、モルホリン、ピペリジン及び特開平11−52575号公報に記載されているピペリジン骨格を有するヒンダードアミン化合物、イミダゾール、4−メチルイミダゾール、ピリジン、4−メチルピリジン、1,2−ジ(2−ピリジル)エタン、1,2−ジ(4−ピリジル)エタン、1,2−ジ(2−ピリジル)エテン、1,2−ジ(4−ピリジル)エテン、1,3−ジ(4−ピリジル)プロパン、1,2−ジ(4−ピリジルオキシ)エタン、ジ(2−ピリジル)ケトン、4,4’−ジピリジルスルフィド、4,4’−ジピリジルジスルフィド、2,2’−ジピリジルアミン、2,2’−ジピコリルアミン、ビピリジン等が挙げられ、好ましくはジイソプロピルアニリンが挙げられ、特に好ましくは2,6−ジイソプロピルアニリンが挙げられる。
Examples of the basic nitrogen-containing organic compound include amines and ammonium salts. Examples of amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary amines, secondary amines and tertiary amines.
Specifically, 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-,3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine. , Heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, trypentylamine, trihexylamine, Triheptylamine, Trioctylamine, Trinonylamine, Tridecylamine, Methyldibutylamine, Methyldipentylamine, Methyldihexylamine, Methyldicyclohexylamine, Methyldiheptylamine, Methyldioctylamine, Methyldinonylamine, Methyldidecylamine , Ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris [2- (2-methoxyethoxy) ethyl] amine, Triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino- 3,3'-diethyldiphenylmethane, piperazine, morpholin, piperidine and hindered amine compounds having a piperidine skeleton described in JP-A-11-52575, imidazole, 4-methylimidazole, pyridine, 4-methylpyridine, 1, 2 -Di (2-pyridyl) ethane, 1,2-di (4-pyridyl) ethane, 1,2-di (2-pyridyl) ethene, 1,2-di (4-pyridyl) ethen, 1,3-di (4-pyridyl) propane, 1,2-di (4-pyridyloxy) ethane, di (2-pyridyl) ketone, 4,4'-dipyridyl sulfide, 4,4'-dipyridyl disulfide, 2,2'-dipyridyl Amine, 2,2'-dipicolylamine, bipyridine and the like can be mentioned, preferably diisopropylaniline, and particularly preferably 2,6-diisopropylaniline.
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3−(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。 Examples of the ammonium salt include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, and 3- (trifluoromethyl) phenyltrimethyl. Ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, choline and the like can be mentioned.
酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩としては、塩(I)及び酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩が挙げられ、その酸性度は、酸解離定数(pKa)で示される。酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩は、該塩から発生する酸の酸解離定数が、通常−3<pKaの塩であり、好ましくは−1<pKa<7の塩であり、より好ましくは0<pKa<5の塩である。酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩としては、下記式で表される塩、特開2015−147926号公報記載の式(D)で表される弱酸分子内塩、並びに特開2012−229206号公報、特開2012−6908号公報、特開2012−72109号公報、特開2011−39502号公報及び特開2011−191745号公報記載の塩が挙げられる。
Examples of the salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator include a salt (I) and a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator (B). , Its acidity is indicated by the acid dissociation constant (pKa). The salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator is usually a salt having an acid dissociation constant of -3 <pKa, preferably -1 <pKa <7. A salt of 0 <pKa <5, more preferably a salt of 0 <pKa <5. Examples of the salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator include a salt represented by the following formula and a weak acid intramolecular salt represented by the formula (D) described in JP-A-2015-147926. , And JP-A-2012-229206, JP-A-2012-6908, JP-A-2012-72109, JP-A-2011-39502 and JP-A-2011-191745.
式(D)で表される弱酸分子内塩としては、以下の塩が挙げられる。
Examples of the weak acid intramolecular salt represented by the formula (D) include the following salts.
クエンチャー(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01〜5質量%であり、より好ましく0.01〜4質量%であり、特に好ましく0.01〜3質量%である。 The content of the quencher (C) is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 4% by mass, and particularly preferably 0.01 to 3% by mass in the solid content of the resist composition. It is mass%.
〈その他の成分〉
レジスト組成物は、必要に応じて、上述の成分以外の成分(以下「その他の成分(F)」という場合がある。)を含有していてもよい。その他の成分(F)は、レジスト分野で公知の添加剤、例えば、増感剤、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、染料等を利用できる。
<Other ingredients>
If necessary, the resist composition may contain a component other than the above-mentioned components (hereinafter, may be referred to as “other component (F)”). As the other component (F), additives known in the field of resist, for example, a sensitizer, a dissolution inhibitor, a surfactant, a stabilizer, a dye and the like can be used.
〈レジスト組成物の調製〉
レジスト組成物は、樹脂(A)及び塩(I)を含む酸発生剤、並びに、必要に応じて、樹脂(X)、酸発生剤(B)、溶剤(E)、クエンチャー(C)及びその他の成分(F)を混合することにより調製することができる。混合順は任意であり、特に限定されるものではない。混合する際の温度は、10〜40℃から、樹脂等の種類や樹脂等の溶剤(E)に対する溶解度等に応じて適切な温度を選ぶことができる。混合時間は、混合温度に応じて、0.5〜24時間の中から適切な時間を選ぶことができる。なお、混合手段も特に制限はなく、攪拌混合等を用いることができる。
各成分を混合した後は、孔径0.003〜0.2μm程度のフィルターを用いてろ過することが好ましい。
<Preparation of resist composition>
The resist composition comprises an acid generator containing the resin (A) and the salt (I), and, if necessary, a resin (X), an acid generator (B), a solvent (E), a quencher (C) and It can be prepared by mixing the other component (F). The mixing order is arbitrary and is not particularly limited. The temperature at the time of mixing can be selected from 10 to 40 ° C., depending on the type of the resin or the like and the solubility of the resin or the like in the solvent (E). As the mixing time, an appropriate time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is not particularly limited, and stirring and mixing or the like can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.
〔レジストパターンの製造方法〕
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
[Manufacturing method of resist pattern]
The method for producing a resist pattern of the present invention is
(1) A step of applying the resist composition of the present invention onto a substrate,
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer,
(3) Step of exposing the composition layer,
It includes (4) a step of heating the composition layer after exposure and (5) a step of developing the composition layer after heating.
レジスト組成物を基板上に塗布するには、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。基板としては、シリコンウェハ等の無機基板が挙げられる。レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄してもよいし、基板上に反射防止膜等を形成してもよい。 The resist composition can be applied onto the substrate by a commonly used device such as a spin coater. Examples of the substrate include an inorganic substrate such as a silicon wafer. Before applying the resist composition, the substrate may be washed, or an antireflection film or the like may be formed on the substrate.
塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行う。加熱温度は50〜200℃が好ましく、加熱時間は10〜180秒間が好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、1〜1.0×105Pa程度が好ましい。 By drying the composition after coating, the solvent is removed and a composition layer is formed. Drying is performed, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), or by using a decompression device. The heating temperature is preferably 50 to 200 ° C., and the heating time is preferably 10 to 180 seconds. The pressure at the time of vacuum drying is preferably about 1~1.0 × 10 5 Pa.
得られた組成物層に、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。尚、本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。露光の際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源が電子線の場合は、マスクを用いずに直接描画により露光してもよい。 The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. The exposure light source includes a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an F 2 excima laser (wavelength 157 nm) that emits laser light in the ultraviolet region, and a solid-state laser light source (YAG or semiconductor laser). Etc.), and various ones such as those that radiate harmonic laser light in the far ultraviolet region or vacuum ultraviolet region by wavelength conversion, those that irradiate electron beams, super-ultraviolet light (EUV), etc. are used. Can be done. In addition, in this specification, irradiation of these radiations may be generically referred to as "exposure". At the time of exposure, the exposure is usually performed through a mask corresponding to the required pattern. When the exposure light source is an electron beam, it may be exposed by direct drawing without using a mask.
露光後の組成物層を、酸不安定基における脱保護反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)を行う。加熱温度は、通常50〜200℃程度、好ましくは70〜150℃程度である。 The exposed composition layer is heat treated (so-called post-exposure bake) to promote the deprotection reaction at the acid unstable group. The heating temperature is usually about 50 to 200 ° C, preferably about 70 to 150 ° C.
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は5〜60℃が好ましく、現像時間は5〜300秒間が好ましい。現像液の種類を以下のとおりに選択することにより、ポジ型レジストパターン又はネガ型レジストパターンを製造できる。 The heated composition layer is usually developed using a developing device using a developing solution. Examples of the developing method include a dip method, a paddle method, a spray method, and a dynamic dispense method. The development temperature is preferably 5 to 60 ° C., and the development time is preferably 5 to 300 seconds. A positive resist pattern or a negative resist pattern can be produced by selecting the type of developer as follows.
レジスト組成物からポジ型レジストパターンを製造する場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いる。アルカリ現像液は、この分野で用いられる各種のアルカリ性水溶液であればよい。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドや(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムヒドロキシド(通称コリン)の水溶液等が挙げられる。アルカリ現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。
現像後レジストパターンを超純水で洗浄し、次いで、基板及びパターン上に残った水を除去することが好ましい。
When producing a positive resist pattern from a resist composition, an alkaline developer is used as the developer. The alkaline developer may be any alkaline aqueous solution used in this field. Examples thereof include an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide (commonly known as choline). The alkaline developer may contain a surfactant.
After development, it is preferable to wash the resist pattern with ultrapure water and then remove the substrate and the water remaining on the pattern.
レジスト組成物からネガ型レジストパターンを製造する場合は、現像液として有機溶剤を含む現像液(以下「有機系現像液」という場合がある)を用いる。
有機系現像液に含まれる有機溶剤としては、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン等のケトン溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル溶剤;酢酸ブチル等のエステル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル溶剤;N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド溶剤;アニソール等の芳香族炭化水素溶剤等が挙げられる。
有機系現像液中、有機溶剤の含有率は、90質量%以上100質量%以下が好ましく、95質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に有機溶剤のみであることがさらに好ましい。
有機系現像液としては、酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンを含む現像液が好ましい。有機系現像液中、酢酸ブチル及び2−ヘプタノンの合計含有率は、50質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上100質量%以下がより好ましく、実質的に酢酸ブチル及び/又は2−ヘプタノンのみであることがさらに好ましい。
有機系現像液には、界面活性剤が含まれていてもよい。また、有機系現像液には、微量の水分が含まれていてもよい。
現像の際、有機系現像液とは異なる種類の溶剤に置換することにより、現像を停止してもよい。
When a negative resist pattern is produced from a resist composition, a developer containing an organic solvent (hereinafter, may be referred to as "organic developer") is used as the developer.
Examples of the organic solvent contained in the organic developer include a ketone solvent such as 2-hexanone and 2-heptanone; a glycol ether ester solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate; an ester solvent such as butyl acetate; and a glycol such as propylene glycol monomethyl ether. Examples thereof include an ether solvent; an amide solvent such as N, N-dimethylacetamide; and an aromatic hydrocarbon solvent such as anisole.
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, and further preferably substantially only the organic solvent.
As the organic developer, a developer containing butyl acetate and / or 2-heptanone is preferable. The total content of butyl acetate and 2-heptanone in the organic developer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and substantially butyl acetate and / or 2 -It is more preferable that it is only heptanone.
The organic developer may contain a surfactant. Further, the organic developer may contain a small amount of water.
At the time of development, the development may be stopped by substituting with a solvent of a type different from that of the organic developer.
現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
It is preferable to wash the resist pattern after development with a rinsing solution. The rinsing solution is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, and an alcohol solvent or an ester solvent is preferable.
After cleaning, it is preferable to remove the rinse liquid remaining on the substrate and the pattern.
〈用途〉
本発明のレジスト組成物は、KrFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、ArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物、電子線(EB)露光用のレジスト組成物又はEUV露光用のレジスト組成物、特にArFエキシマレーザ露光用のレジスト組成物として好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Use>
The resist composition of the present invention includes a resist composition for KrF excimer laser exposure, a resist composition for ArF excimer laser exposure, a resist composition for electron beam (EB) exposure, or a resist composition for EUV exposure, particularly ArF. It is suitable as a resist composition for excimer laser exposure and is useful for fine processing of semiconductors.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより求めた値である。なお、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーの分析条件は下記のとおりである。
カラム:TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn(東ソー社製)
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:100μl
分子量標準:標準ポリスチレン(東ソー社製)
化合物の構造は、質量分析(LCはAgilent製1100型、MASSはAgilent製LC/MSD型)を用い、分子イオンピークを測定することで確認した。以下の実施例ではこの分子イオンピークの値を「MASS」で示す。
The present invention will be described in more detail with reference to examples. In the examples, "%" and "part" indicating the content or the amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography. The analysis conditions for gel permeation chromatography are as follows.
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL / min
Detector: RI detector Column temperature: 40 ° C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh)
The structure of the compound was confirmed by measuring the molecular ion peak using mass spectrometry (LC: Agilent 1100 type, MASS: Agilent LC / MSD type). In the following examples, the value of this molecular ion peak is indicated by "MASS".
実施例1:式(I−1)で表される塩の合成
式(I−1−a)で表される塩17.1部、式(I−1−b)で表される化合物3部、クロロホルム150部及びピリジン4.3部を混合し、23℃で2時間攪拌した。得られた反応物に、イオン交換水100部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を5回行った。得られた有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=1/1)分取することにより、式(I−1)で表される塩4.17部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(−)Spectrum):[M2−+H]− 883.1
Example 1: Synthesis of salt represented by formula (I-1)
17.1 part of the salt represented by the formula (I-1-a), 3 parts of the compound represented by the formula (I-1-b), 150 parts of chloroform and 4.3 parts of pyridine are mixed and mixed at 23 ° C. The mixture was stirred for 2 hours. 100 parts of ion-exchanged water was added to the obtained reaction product, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the liquid was separated to recover the organic layer. This washing operation was performed 5 times. The obtained organic layer is concentrated, and the concentrated mass is separated by a column (Kanto Chemical silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: chloroform / methanol = 1/1) to formulate (I-1). 4.17 parts of salt represented by is obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum) : [M 2- + H] - 883.1
実施例2:式(I−105)で表される塩の合成
式(I−105−a)で表される塩16.4部、式(I−1−b)で表される化合物3部、クロロホルム150部及びピリジン4.3部を混合し、23℃で2時間攪拌した。得られた反応物に、イオン交換水100部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を5回行った。得られた有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=1/1)分取することにより、式(I−105)で表される塩8.48部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 237.1
MASS(ESI(−)Spectrum):[M2−+H]− 883.1
Example 2: Synthesis of salt represented by the formula (I-105)
16.4 parts of the salt represented by the formula (I-105-a), 3 parts of the compound represented by the formula (I-1-b), 150 parts of chloroform and 4.3 parts of pyridine are mixed and mixed at 23 ° C. The mixture was stirred for 2 hours. 100 parts of ion-exchanged water was added to the obtained reaction product, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the liquid was separated to recover the organic layer. This washing operation was performed 5 times. The obtained organic layer is concentrated, and the concentrated mass is separated into a column (Kanto Chemical silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: chloroform / methanol = 1/1) to formulate (I-105). 8.48 parts of salt represented by is obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 237.1
MASS (ESI (-) Spectrum) : [M 2- + H] - 883.1
実施例3:式(I−21)で表される塩の合成
式(I−21−a)で表される塩17.1部、式(I−1−b)で表される化合物3部、クロロホルム150部及びピリジン4.3部を混合し、23℃で2時間攪拌した。得られた反応物に、イオン交換水100部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を5回行った。得られた有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=1/1)分取することにより、式(I−21)で表される塩5.89部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(−)Spectrum):[M2−+H]− 883.1
Example 3: Synthesis of salt represented by the formula (I-21)
17.1 part of the salt represented by the formula (I-21-a), 3 parts of the compound represented by the formula (I-1-b), 150 parts of chloroform and 4.3 parts of pyridine are mixed and mixed at 23 ° C. The mixture was stirred for 2 hours. 100 parts of ion-exchanged water was added to the obtained reaction product, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the liquid was separated to recover the organic layer. This washing operation was performed 5 times. The obtained organic layer is concentrated, and the concentrated mass is separated into a column (Kanto Chemical silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: chloroform / methanol = 1/1) to formulate (I-21). 5.89 parts of salt represented by is obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum) : [M 2- + H] - 883.1
実施例4:式(I−125)で表される塩の合成
式(I−125−a)で表される塩16.4部、式(I−1−b)で表される化合物3部、クロロホルム150部及びピリジン4.3部を混合し、23℃で2時間攪拌した。得られた反応物に、イオン交換水100部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を5回行った。得られた有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=1/1)分取することにより、式(I−125)で表される塩10.28部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 237.1
MASS(ESI(−)Spectrum):[M2−+H]− 883.1
Example 4: Synthesis of salt represented by formula (I-125)
16.4 parts of the salt represented by the formula (I-125-a), 3 parts of the compound represented by the formula (I-1-b), 150 parts of chloroform and 4.3 parts of pyridine are mixed and mixed at 23 ° C. The mixture was stirred for 2 hours. 100 parts of ion-exchanged water was added to the obtained reaction product, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the liquid was separated to recover the organic layer. This washing operation was performed 5 times. The obtained organic layer is concentrated, and the concentrated mass is separated by a column (Kanto Chemical silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: chloroform / methanol = 1/1) to formulate (I-125). 10.28 parts of salt represented by is obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 237.1
MASS (ESI (-) Spectrum) : [M 2- + H] - 883.1
実施例5:式(I−3)で表される塩の合成
式(I−3−a)で表される塩17.5部、式(I−3−b)で表される化合物2.87部、クロロホルム150部及びピリジン4.3部を混合し、23℃で2時間攪拌した。得られた反応物に、イオン交換水100部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を5回行った。得られた有機層を濃縮し、濃縮マスをカラム(関東化学 シリカゲル60N(球状、中性)100−210μm 展開溶媒:クロロホルム/メタノール=1/1)分取することにより、式(I−3)で表される塩3.21部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(−)Spectrum):[M2−+H]− 883.1
Example 5: Synthesis of salt represented by formula (I-3)
17.5 parts of the salt represented by the formula (I-3-a), 2.87 parts of the compound represented by the formula (I-3-b), 150 parts of chloroform and 4.3 parts of pyridine are mixed and 23. The mixture was stirred at ° C for 2 hours. 100 parts of ion-exchanged water was added to the obtained reaction product, stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and the liquid was separated to recover the organic layer. This washing operation was performed 5 times. The obtained organic layer is concentrated, and the concentrated mass is separated by a column (Kanto Chemical silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm developing solvent: chloroform / methanol = 1/1) to formulate (I-3). 3.21 parts of salt represented by is obtained.
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum) : [M 2- + H] - 883.1
樹脂の合成
樹脂(A)の合成に使用した化合物(モノマー)を下記に示す。以下、これらの化合物をその式番号に応じて、「モノマー(a1−1−3)」等という。
Synthesis of Resin The compounds (monomers) used for the synthesis of the resin (A) are shown below. Hereinafter, these compounds will be referred to as "monomer (a1-1-3)" or the like according to the formula number.
合成例1:樹脂A1の合成
モノマーとして、モノマー(a1−1−3)、モノマー(a1−2−9)、モノマー(a2−1−3)及びモノマー(a3−4−2)を用い、そのモル比〔モノマー(a1−1−3):モノマー(a1−2−9):モノマー(a2−1−3):モノマー(a3−4−2)〕が45:14:2.5:38.5となるように混合し、全モノマー量の1.5質量倍のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、1mol%及び3mol%添加し、これらを73℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を再び、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させて得られる溶解液をメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過するという再沈殿操作を2回行い、重量平均分子量7.6×103の樹脂A1を収率68%で得た。この樹脂A1は、以下の構造単位を有するものである。
Synthesis Example 1: Synthesis of resin A1 As a monomer, a monomer (a1-1-3), a monomer (a1-2-9), a monomer (a2-1-3) and a monomer (a3-4-2) are used. The molar ratio [monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-9): monomer (a2-1-3): monomer (a3-4-2)] is 45: 14: 2.5: 38. The mixture was mixed so as to be 5, and propylene glycol monomethyl ether acetate 1.5% by mass of the total amount of monomers was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 1 mol% and 3 mol%, respectively, based on the total amount of monomers, and these were heated at 73 ° C. for about 5 hours. bottom. The obtained reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate a resin, and the resin was filtered. The obtained resin is dissolved again in propylene glycol monomethyl ether acetate, and the obtained solution is poured into a methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the resin is filtered. A resin A1 having a molecular weight of 7.6 × 10 3 was obtained in a yield of 68%. This resin A1 has the following structural units.
合成例2:樹脂X1の合成
モノマーとして、モノマー(a4−1−7)を用い、全モノマー量の1.5質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して各々、0.7mol%及び2.1mol%添加し、これらを75℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.7×104の樹脂X1を収率77%で得た。この樹脂X1は、以下の構造単位を有するものである。
Synthesis Example 2: Synthesis of resin X1 A monomer (a4-1-7) was used as a monomer, and methyl isobutyl ketone 1.5% by mass of the total amount of the monomer was added to prepare a solution. To this solution, azobisisobutyronitrile and azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added in an amount of 0.7 mol% and 2.1 mol%, respectively, based on the total amount of the monomers, and these were added at 75 ° C. It was heated for about 5 hours. The reaction mixture obtained, the resin was precipitated by pouring into a large amount of methanol / water mixed solvent, the resin was filtered, to obtain a resin X1 of weight average molecular weight 1.7 × 10 4 in 77% yield. This resin X1 has the following structural units.
合成例3:樹脂X2の合成
モノマーとして、モノマー(a5−1−1)及びモノマー(a4−0−12)を用い、そのモル比〔モノマー(a5−1−1):モノマー(a4−0−12)〕が50:50となるように混合し、全モノマー量の1.2質量倍のメチルイソブチルケトンを加えて溶液とした。この溶液に、開始剤としてアゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を全モノマー量に対して3mol%添加し、70℃で約5時間加熱した。得られた反応混合物を、大量のメタノール/水混合溶媒に注いで樹脂を沈殿させ、この樹脂をろ過し、重量平均分子量1.0×104の樹脂Xを収率91%で得た。この樹脂X2は、以下の構造単位を有するものである。
Synthesis Example 3: Synthesis of Resin X2 A monomer (a5-1-1) and a monomer (a4-0-12) are used as the monomer, and the molar ratio thereof [monomer (a5-1-1): monomer (a4-0-). 12)] was mixed so that the ratio was 50:50, and methyl isobutyl ketone 1.2% by mass of the total amount of the monomers was added to prepare a solution. Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator was added to this solution in an amount of 3 mol% based on the total amount of monomers, and the mixture was heated at 70 ° C. for about 5 hours. The reaction mixture obtained, the resin was precipitated by pouring into a large amount of methanol / water mixed solvent, the resin was filtered, to obtain a resin X having a weight-average molecular weight 1.0 × 10 4 in 91% yield. This resin X2 has the following structural units.
<レジスト組成物の調製>
表2に示す各成分及び溶剤を混合し、得られた混合物を孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターで濾過することにより、各レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Each resist composition was prepared by mixing each component and solvent shown in Table 2 and filtering the obtained mixture with a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm.
<樹脂>
A1、X1、X2:樹脂A1、樹脂X1、樹脂X2
<塩(I)>
I−1:式(I−1)で表される塩
I−3:式(I−3)で表される塩
I−21:式(I−21)で表される塩 I−105:式(I−105)で表される塩
I−125:式(I−125)で表される塩
<酸発生剤>
B1−21:式(B1−21)で表される塩(特開2012−224611号公報の実施例に従って合成)
B1−22:式(B1−22)で表される塩(特開2012−224611号公報の実施例に従って合成)
IX−1:特開2008−13551号公報の実施例に従って合成
IX−2:特開2014−115619号公報の実施例に従って合成
<クエンチャー(C)>
D1:(東京化成工業(株)製)
<溶剤>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 265部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 20部
2−ヘプタノン 20部
γ−ブチロラクトン 3.5部
<Resin>
A1, X1, X2: Resin A1, Resin X1, Resin X2
<Salt (I)>
I-1: Salt represented by the formula (I-1) I-3: Salt represented by the formula (I-3) I-21: Salt represented by the formula (I-21) I-105: Formula Salt represented by (I-105) I-125: Salt represented by formula (I-125) <acid generator>
B1-21: Salt represented by the formula (B1-21) (synthesized according to an example of JP2012-224611A)
B1-22: Salt represented by the formula (B1-22) (synthesized according to an example of JP2012-224611A)
IX-1: Synthesized according to the examples of JP-A-2008-13551
IX-2: Synthesized according to Examples of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-115619
<Quencher (C)>
D1: (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Solvent>
Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate 265 Parts Propylene Glycol Monomethyl Ether 20 Parts 2-Heptanone 20 Parts γ-Butyrolactone 3.5 Parts
<レジストパターンの製造及びその評価>
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、ウェハ上に膜厚78nmの有機反射防止膜を形成した。次いで、この有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥後の膜厚が85nmとなるように塗布(スピンコート)した。塗布後、シリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表2の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、組成物層を形成した。組成物層が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ90nm/ホール径55nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。なお、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、ホットプレート上にて、表2の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行った。次いで、このシリコンウェハ上の組成物層を、現像液として酢酸ブチル(東京化成工業(株)製)を用いて、23℃で20秒間ダイナミックディスペンス法によって現像を行うことにより、ネガ型レジストパターンを製造した。
<Manufacturing of resist pattern and its evaluation>
An organic antireflection film composition (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to cause organic reflection on the wafer with a film thickness of 78 nm. An anti-reflective film was formed. Next, the above resist composition was applied (spin coated) on the organic antireflection film so that the film thickness after drying was 85 nm. After coating, the silicon wafer was prebaked on a direct hot plate at the temperature shown in the “PB” column of Table 2 for 60 seconds to form a composition layer. A contact hole pattern (hole pitch 90 nm) was used on a silicon wafer on which a composition layer was formed with an ArF excimer stepper for immersion exposure (XT: 1900Gi; ASML, NA = 1.35, 3/4 Anal XY polarization). / Using a mask for forming a hole diameter (55 nm), the exposure amount was changed stepwise for exposure. Ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, post-exposure baking was performed on a hot plate at the temperature listed in the “PEB” column of Table 2 for 60 seconds. Next, the composition layer on this silicon wafer was developed using butyl acetate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a developing solution at 23 ° C. for 20 seconds by the dynamic dispensing method to obtain a negative resist pattern. Manufactured.
現像後に得られたレジストパターンにおいて、前記マスクを用いて形成したホール径が50nmとなる露光量を実効感度とした。 In the resist pattern obtained after development, the exposure amount having a hole diameter of 50 nm formed by using the mask was defined as the effective sensitivity.
<CD均一性(CDU)評価>
実効感度において、ホール径55nmのマスクで形成したパターンのホール径を、一つのホールにつき24回測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一ウェハ内の、ホール径55nmのマスクで形成したパターンの平均ホール径を400箇所測定したものを母集団として標準偏差を求め、
標準偏差が1.80nm以下の場合を「A」、
標準偏差が1.80nmより大きい場合を「B」として判断した。
その結果を表3に示す。括弧内の数値は標準偏差(nm)を示す。
<CD uniformity (CDU) evaluation>
In the effective sensitivity, the hole diameter of the pattern formed by the mask having a hole diameter of 55 nm was measured 24 times for one hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. The standard deviation was obtained by measuring the average hole diameter of a pattern formed by a mask with a hole diameter of 55 nm in the same wafer at 400 points as a population.
"A" when the standard deviation is 1.80 nm or less,
When the standard deviation was larger than 1.80 nm, it was judged as "B".
The results are shown in Table 3. The numbers in parentheses indicate the standard deviation (nm).
<レジストパターンの製造及びその評価>
シリコンウェハに、有機反射防止膜用組成物(ARC−29;日産化学(株)製)を塗布して、205℃、60秒の条件でベークすることによって、厚さ780Åの有機反射防止膜を形成した。次いで、前記の有機反射防止膜の上に、上記のレジスト組成物を乾燥(プリベーク)後の膜厚が85nmとなるようにスピンコートした。レジスト組成物を塗布したシリコンウェハをダイレクトホットプレート上にて、表2の「PB」欄に記載された温度で60秒間プリベークし、レジスト膜(組成物層)を形成した。レジスト膜が形成されたシリコンウェハに、液浸露光用ArFエキシマレーザステッパー(XT:1900Gi;ASML社製、NA=1.35、3/4Annular X−Y偏光)で、コンタクトホールパターン(ホールピッチ150nm/ホール径75nm)を形成するためのマスクを用いて、露光量を段階的に変化させて露光した。尚、液浸媒体としては超純水を使用した。
露光後、前記シリコンウェハを、ホットプレート上にて、表2の「PEB」欄に記載された温度で60秒間ポストエキスポジャーベーク処理した。次いでこのシリコンウェハを、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間のパドル現像を行い、レジストパターンを得た。
<Manufacturing of resist pattern and its evaluation>
A composition for an organic antireflection film (ARC-29; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is applied to a silicon wafer and baked at 205 ° C. for 60 seconds to obtain an organic antireflection film having a thickness of 780 Å. Formed. Next, the resist composition was spin-coated on the organic antireflection film so that the film thickness after drying (prebaking) was 85 nm. A silicon wafer coated with a resist composition was prebaked on a direct hot plate at the temperature shown in the "PB" column of Table 2 for 60 seconds to form a resist film (composition layer). A contact hole pattern (hole pitch 150 nm) was used on a silicon wafer on which a resist film was formed with an ArF excimer laser stepper for immersion exposure (XT: 1900Gi; ASML, NA = 1.35, 3/4 Anal XY polarization). / Using a mask for forming (hole diameter 75 nm), the exposure amount was changed stepwise for exposure. Ultrapure water was used as the immersion medium.
After the exposure, the silicon wafer was post-exposure baked on a hot plate at the temperature listed in the "PEB" column of Table 2 for 60 seconds. Next, this silicon wafer was paddle-developed with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 60 seconds to obtain a resist pattern.
各レジスト組成物からのレジストパターン形成において、ホール径75nmのマスクで形成したパターンのホール径が55nmとなる露光量を実効感度とした。 In forming a resist pattern from each resist composition, the exposure amount at which the hole diameter of the pattern formed by the mask having a hole diameter of 75 nm was 55 nm was defined as the effective sensitivity.
以上のようなレジストパターンの製造において、以下の項目を評価した。 The following items were evaluated in the production of the resist pattern as described above.
<CD均一性(CDU)評価>
実効感度において、ホール径75nmのマスクで形成したパターンのホール径を、一つのホールにつき24回測定し、その平均値を一つのホールの平均ホール径とした。同一ウェハ内の、ホール径75nmのマスクで形成したパターンの平均ホール径を400箇所測定したものを母集団として標準偏差を求め、
標準偏差が2.00nm以下の場合を「A」、
標準偏差が2.00nmより大きい場合を「B」として判断した。
その結果を表4に示す。括弧内の数値は標準偏差(nm)を示す。
<CD uniformity (CDU) evaluation>
In the effective sensitivity, the hole diameter of the pattern formed by the mask having a hole diameter of 75 nm was measured 24 times for one hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. The standard deviation was obtained by measuring the average hole diameter of a pattern formed with a mask with a hole diameter of 75 nm at 400 points on the same wafer as a population.
"A" when the standard deviation is 2.00 nm or less,
When the standard deviation was larger than 2.00 nm, it was judged as "B".
The results are shown in Table 4. The numbers in parentheses indicate the standard deviation (nm).
本発明の塩、該塩を含むレジスト組成物は、得られるレジストパターンのCD均一性(CDU)が良好であるため、半導体の微細加工に好適であり、産業上極めて有用である。 The salt of the present invention and the resist composition containing the salt are suitable for microfabrication of semiconductors because the CD uniformity (CDU) of the obtained resist pattern is good, and are extremely useful in industry.
Claims (6)
[式(I)中、
Q1、Q2、Q1’及びQ2’は、それぞれ独立に、フッ素原子又は炭素数1〜6のペルフルオロアルキル基を表す。
Lb1及びLb1’は、それぞれ独立に、炭素数1〜24の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる−CH2−は−O−又は−CO−に置き換わっていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。
X1は、式(Ba1)で表される2価の基及び式(Bb1)で表される2価の基から選択される塩基解離性基を有する2価の基を表す。
(式(Ba1)及び式(Bb1)中、
L1及びL2は、フッ素原子を有する炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
R25、R26、R25’及びR26’は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素原子を有する炭素数1〜6のアルキル基を表す。
*1は、Lb1との結合手を表し、*2はLb1’との結合手を表す。)
Z1+及びZ1’+は、それぞれ独立に、スルホニウムカチオンを表す。] A salt represented by the formula (I).
[In formula (I),
Q 1, Q 2, Q 1 ' and Q 2' each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
L b1 and L b1 'each independently represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, -CH 2 contained in the saturated hydrocarbon group - is replaced by -O- or -CO- The hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
X 1 represents a divalent group having a base dissociative group selected from a divalent group represented by the formula (Ba1) and a divalent group represented by the formula (Bb1).
(In the formula (Ba1) and the formula (Bb1),
L 1 and L 2 represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms having a fluorine atom.
R 25, R 26, R 25 ' and R 26' each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a hydrogen atom, a fluorine atom or a fluorine atom.
* 1 represents a bond with L b1 and * 2 represents a bond with L b1' . )
Z1 + and Z1' + each independently represent a sulfonium cation. ]
(*は、−C(Q1)(Q2)−又は−C(Q1’)(Q2’)−の炭素原子との結合手を表す。m、n、m’及びn’は、それぞれ独立に、0又は1を表す。) The salt according to claim 1, wherein L b1 and L b1'are independent groups represented by the following.
(* Represents a bond with a carbon atom of -C (Q 1 ) (Q 2 )-or -C (Q 1' ) (Q 2' )-. M, n, m'and n'are. Represents 0 or 1 independently.)
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程、
を含むレジストパターンの製造方法。 (1) A step of applying the resist composition according to claim 4 or 5 onto a substrate.
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer,
(3) Step of exposing the composition layer,
(4) A step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating,
A method for manufacturing a resist pattern including.
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