JP7478572B2 - Resist composition and method for producing resist pattern - Google Patents
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- Materials For Photolithography (AREA)
Description
本発明は、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 resist composition and a method for producing a resist pattern.
特許文献1には、下記式で表される構造単位を有する樹脂と、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。
本発明は、上記のレジスト組成物から形成されたレジストパターンよりも、良好なCD均一性(CDU)でレジストパターンを製造することができるレジスト組成物を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a resist composition that can produce a resist pattern with better CD uniformity (CDU) than the resist pattern formed from the above resist composition.
本発明は、以下の発明を含む。
[1]式(a2-A)で表される構造単位及び酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂、ならびに式(I)で表される塩を含有するレジスト組成物。
Ra50は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra51は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Aa50は、単結合又は*-Xa51-(Aa52-Xa52)nb-を表し、*は-Ra50が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Aa52は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
Xa51及びXa52は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mbは0~4のいずれかの整数を表す。mbが2以上のいずれかの整数である場合、複数のRa51は互いに同一であっても異なってもよい。]
[式(I)中、
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。
R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、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。
zは、0~6のいずれかの整数を表し、zが2以上のとき、複数のR1及びR2は互いに同一であっても異なってもよい。
X1は、*-CO-O-、*-O-CO-、*-O-CO-O-又は*-O-(但し、*は、C(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合部位を表す。)を表す。
L1は、単結合又は炭素数1~28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-、-S-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
R3は、置換基を有してもよいナフチル基を表す。
Z+は有機カチオンを表す。]
[2]X1が、*-CO-O-又は*-O-CO-O-(但し、*は、C(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合部位を表す。)である[1]に記載のレジスト組成物。
[3]L1が、単結合、炭素数1~4のアルカンジイル基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)又は炭素数1~4のアルカンジイル基と脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせてなる基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)である[1]又は[2]記載のレジスト組成物。
[4]R3が、炭素数1~12のアルキル基を有するナフチル基(但し、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)である[1]~[3]のいずれかに記載のレジスト組成物。
[5]酸不安定基を有する構造単位が、式(a1-1)で表される構造単位及び式(a1-2)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種である[1]~[4]のいずれかに記載のレジスト組成物。
[式(a1-1)及び式(a1-2)中、
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-との結合部位を表す。
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。
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た基を表す。
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。]
[6]式(I)で表される塩から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩をさらに含有する[1]~[5]のいずれかに記載のレジスト組成物。
[7](1)[1]~[6]のいずれか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 resist composition comprising a resin containing a structural unit represented by formula (a2-A) and a structural unit having an acid labile group, and a salt represented by formula (I).
[In formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or * -X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O— or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
mb represents an integer of 0 to 4. When mb is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
[In formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or greater, a plurality of R 1s and R 2s may be the same or different.
X 1 represents *-CO-O-, *-O-CO-, *-O-CO-O- or *-O- (wherein * represents a bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--.
R3 represents a naphthyl group which may have a substituent.
Z + represents an organic cation.
[2] The resist composition according to [1], wherein X 1 is *-CO-O- or *-O-CO-O- (wherein * represents a bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
[3] The resist composition according to [1] or [2], wherein L 1 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms (provided that --CH 2 -- contained in the alkanediyl group may be replaced by --O-- or --CO--), or a group formed by combining an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms with an alicyclic saturated hydrocarbon group (provided that --CH 2 -- contained in the alkanediyl group may be replaced by --O-- or --CO--).
[4] The resist composition according to any one of [1] to [3], wherein R 3 is a naphthyl group having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (wherein --CH 2 -- contained in the alkyl group may be replaced by --O-- or --CO--).
[5] The resist composition according to any one of [1] to [4], wherein the structural unit having an acid labile group is at least one selected from the group consisting of a structural unit represented by formula (a1-1) and a structural unit represented by formula (a1-2):
[In formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent --O-- or *-O--(CH 2 ) k1 --CO--O--, where k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bonding site with --CO--.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
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 combination thereof.
m1 represents an integer of 0 to 14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1′ represents an integer of 0 to 3.
[6] The resist composition according to any one of [1] to [5], further comprising a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the salt represented by formula (I).
[7] (1) A step of applying the resist composition according to any one of [1] to [6] onto a substrate;
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer;
(3) exposing the composition layer to light;
(4) a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.
本発明のレジスト組成物を用いることにより、良好なCD均一性(CDU)でレジストパターンを製造することができる。 By using the resist composition of the present invention, it is possible to produce resist patterns with good CD uniformity (CDU).
本明細書において、「(メタ)アクリル系モノマー」とは、「CH2=CH-CO-」の構造を有するモノマー及び「CH2=C(CH3)-CO-」の構造を有するモノマーからなる群より選ばれる少なくとも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からなる群より選ばれる少なくとも1種」及び「アクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる少なくとも1種」を意味する。「CH2=C(CH3)-CO-」又は「CH2=CH-CO-」を有する構造単位が例示されている場合には、双方の基を有する構造単位が同様に例示されているものとする。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。「由来する」又は「誘導される」とは、その分子中に含まれる重合性C=C結合が重合により-C-C-基となることを指す。また、「組み合わせた基」とは、例示した基を2種以上結合させた基を意味し、それら基の価数は結合形態によって適宜変更してもよい。
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。
In this specification, "(meth)acrylic monomer" means at least one selected from the group consisting of monomers having the structure "CH 2 ═CH-CO-" and monomers having the structure "CH 2 ═C(CH 3 )-CO-". Similarly, "(meth)acrylate" and "(meth)acrylic acid" mean "at least one selected from the group consisting of acrylate and methacrylate" and "at least one selected from the group consisting of acrylic acid and methacrylic acid", respectively. When a structural unit having "CH 2 ═C(CH 3 )-CO-" or "CH 2 ═CH-CO-" is exemplified, a structural unit having both groups is also exemplified. In addition, in the groups described in this specification, either a linear structure or a branched structure may be used for those that can have both. When stereoisomers exist, all stereoisomers are included. "Derived from" or "derived from" refers to a polymerizable C═C bond contained in the molecule being polymerized to a -C-C- group. Moreover, the term "combined group" refers to a group in which two or more of the exemplified groups are bonded together, and the valence of these groups may be appropriately changed depending on the bonding form.
In this specification, the term "solids content of a resist composition" refers to the sum of the components excluding the solvent (E), which will be described later, from the total amount of the resist composition.
〔レジスト組成物〕
本発明のレジスト組成物は、式(a2-A)で表される構造単位及び酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂(以下、樹脂(A)という場合がある。)、ならびに式(I)で表される塩(以下「塩(I)」という場合がある。)を含有する。
また、レジスト組成物は、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)及び/又は溶剤(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 including a structural unit represented by formula (a2-A) and a structural unit having an acid labile group (hereinafter may be referred to as resin (A)), and a salt represented by formula (I) (hereinafter may be referred to as “salt (I)”).
Furthermore, the resist composition preferably contains a quencher (hereinafter sometimes referred to as "quencher (C)") and/or a solvent (hereinafter sometimes referred to as "solvent (E)").
<樹脂(A)>
樹脂(A)は、式(a2-A)で表される構造単位(以下「構造単位(a2-A)」という場合がある)を含む。
〈構造単位(a2-A)〉
Ra50は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra51は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Aa50は、単結合又は*-Xa51-(Aa52-Xa52)nb-を表し、*は-Ra50が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Aa52は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
Xa51及びXa52は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mbは0~4のいずれかの整数を表す。mbが2以上のいずれかの整数である場合、複数のRa51は互いに同一であっても異なってもよい。] <Resin (A)>
Resin (A) contains a structural unit represented by formula (a2-A) (hereinafter, may be referred to as “structural unit (a2-A)”).
<Structural Unit (a2-A)>
[In formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or * -X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O— or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
and mb represents an integer of 0 to 4. When mb is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
式(a2-A)において、Ra50におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
Ra50におけるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、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、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロブチル基、2,2,3,3,4,4,4-ペプタフルオロブチル基、ブチル基、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、2,2,3,3,4,4,5,5,5-ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカフルオロヘキシル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-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及びペルフルオロヘキシル基が挙げられる。
Ra50は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基がより好ましく、水素原子又はメチル基がさらに好ましい。
Ra51におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。
Ra51におけ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、イソプロポキシ基、ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基が挙げられる。炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
Ra51におけ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。
Ra51における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及びブチリルオキシ基が挙げられる。
Ra51は、メチル基が好ましい。
In formula (a2-A), examples of the halogen atom for R a50 include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom for R a50 include a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, an ethyl group, a perfluoropropyl group, a 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group, a 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, a propyl group, a perfluorobutyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, a 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, a 1,1,2,2,3,3-hexafluorobutyl group, a 2,2,3,3,4,4-hexafluorobutyl group, a 2,2, Examples of such groups include a 3,3,4,4,4-pentafluorobutyl group, a butyl group, a perfluoropentyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluoropentyl group, a 1,1-bis(trifluoromethyl)-2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, a 2-(perfluorobutyl)ethyl group, a 2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentyl group, a pentyl group, a hexyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, a 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-decafluorohexyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluorohexyl group, and a perfluorohexyl group.
R a50 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, and even more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Examples of the alkyl group for R a51 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
Examples of the alkoxy group for R a51 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group. An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, a methoxy group or an ethoxy group is more preferable, and a methoxy group is even more preferable.
Examples of the alkylcarbonyl group for R a51 include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
The alkylcarbonyloxy group for R a51 includes an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
R a51 is preferably a methyl group.
*-Xa51-(Aa52-Xa52)nb-としては、*-O-、*-CO-O-、*-O-CO-、*-CO-O-Aa52-CO-O-、*-O-CO-Aa52-O-、*-O-Aa52-CO-O-、*-CO-O-Aa52-O-CO-、*-O-CO-Aa52-O-CO-、が挙げられる。なかでも、*-CO-O-、*-CO-O-Aa52-CO-O-又は*-O-Aa52-CO-O-が好ましい。 Examples of * -X a51 -(A a52 -X a52 ) nb - include * -O-, * -CO-O-, * -O-CO-, * -CO-O-A a52 -CO-O-, * -O-CO-A a52 -O-, * -O-A a52 -CO-O-, * -CO-O-A a52 -O-CO-, and * -O-CO-A a52 -O-CO-. Among these, * -CO-O-, * -CO-O-A a52 -CO-O- or * -O-A a52 -CO-O- are preferred.
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。
Aa52は、メチレン基又はエチレン基であることが好ましい。
Examples of the alkanediyl group include 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 pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
A a52 is preferably a methylene group or an ethylene group.
Aa50は、単結合、*-CO-O-又は*-CO-O-Aa52-CO-O-であることが好ましく、単結合、*-CO-O-又は*-CO-O-CH2-CO-O-であることがより好ましく、単結合又は*-CO-O-であることがさらに好ましい。 A a50 is preferably a single bond, * -CO-O- or * -CO-O-A a52 -CO-O-, more preferably a single bond, * -CO-O- or * -CO-O-CH 2 -CO-O-, further preferably a single bond or * -CO-O-.
mbは0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。
ヒドロキシ基は、ベンゼン環のo-位又はp-位に結合することが好ましく、p-位に結合することがより好ましい。
mb is preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
The hydroxy group is preferably bonded to the o- or p-position of the benzene ring, and more preferably to the p-position.
構造単位(a2-A)としては、特開2010-204634号公報、特開2012-12577号公報に記載されているモノマー由来の構造単位が挙げられる。 Examples of the structural unit (a2-A) include structural units derived from monomers described in JP-A-2010-204634 and JP-A-2012-12577.
構造単位(a2-A)としては、式(a2-2-1)~式(a2-2-6)で表される構造単位及び、式(a2-2-1)~式(a2-2-6)で表される構造単位において構造単位(a2-A)におけるRa50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。構造単位(a2-A)は、式(a2-2-1)で表される構造単位、式(a2-2-3)で表される構造単位、式(a2-2-6)で表される構造単位及び式(a2-2-1)で表される構造単位、式(a2-2-3)で表される構造単位又は式(a2-2-6)で表される構造単位において、構造単位(a2-A)におけるRa50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であることが好ましい。
樹脂(A)中の構造単位(a2-A)の含有率は、全構造単位に対して、好ましくは5~80モル%であり、より好ましくは10~70モル%であり、さらに好ましくは15~60モル%であり、さらにより好ましくは20~55モル%である。
構造単位(a2-A)は、例えば構造単位(a1-4)を用いて重合した後、p-トルエンスルホン酸等の酸で処理することにより、樹脂(A)に含ませることができる。また、アセトキシスチレン等を用いて重合した後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のアルカリで処理することにより、構造単位(a2-A)を樹脂(A)に含ませることができる。
The content of the structural unit (a2-A) in the resin (A) is preferably 5 to 80 mol %, more preferably 10 to 70 mol %, even more preferably 15 to 60 mol %, and still more preferably 20 to 55 mol %, based on all structural units.
The structural unit (a2-A) can be incorporated into the resin (A) by, for example, polymerizing the structural unit (a1-4) and then treating with an acid such as p-toluenesulfonic acid. Alternatively, the structural unit (a2-A) can be incorporated into the resin (A) by polymerizing the structural unit (a1-4) and then treating with an alkali such as tetramethylammonium hydroxide.
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)を含む。ここで、酸不安定基とは、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。 Resin (A) contains a structural unit having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a1)"). Here, the acid labile group means a group that has a leaving group and that is released upon contact with an acid to form a hydrophilic group (e.g., a hydroxy group or a carboxy group).
〈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(以下、基(1)とも記す)及び/又は式(2)で表される基(以下、基(2)とも記す)が好ましい。
ma及びnaは、それぞれ独立して、0又は1を表し、ma及びnaの少なくとも一方は1を表す。
*は結合部位を表す。]
[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。
*は結合部位を表す。] <Structural Unit (a1)>
The structural unit (a1) is derived from a monomer having an acid labile group (hereinafter, may be referred to as "monomer (a1)").
The acid labile group contained in the resin (A) is preferably a group represented by formula (1) (hereinafter also referred to as group (1)) and/or a group represented by formula (2) (hereinafter also referred to as group (2)).
[In formula (1), R a1 , R a2 , and R a3 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or a combination thereof, or 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 each independently represent 0 or 1, and at least one of ma and na represents 1.
* indicates a binding site.]
[In formula (2), R a1' and R a2' each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms; R a3' represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; or 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 to which they are bonded and X, and -CH 2 - contained in the hydrocarbon group and the heterocycle may be replaced by -O- or -S-.
X represents an oxygen atom or a sulfur atom.
na′ represents 0 or 1.
* indicates a binding site.]
Ra1、Ra2及びRa3における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、オクチル基等が挙げられる。
Ra1、Ra2及びRa3における脂環式炭化水素基は、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(*は結合部位を表す。)等が挙げられる。Ra1、Ra2及びRa3の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~16である。
好ましくは、maは0であり、naは1である。
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-との結合部位を表す。
Examples of the alkyl group for R a1 , R a2 and R a3 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group in R a1 , R a2 and R a3 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group and the following groups (* represents a bonding site). The number of carbon atoms in the alicyclic hydrocarbon group in R a1 , R a2 and R a3 is preferably 3 to 16.
Examples of the group combining an alkyl group with an alicyclic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a methylnorbornyl group, a cyclohexylmethyl group, an adamantylmethyl group, an adamantyldimethyl group, and a norbornylethyl group.
Preferably, ma is 0 and na is 1.
When R a1 and R a2 are bonded to each other to form a non-aromatic hydrocarbon ring, examples of -C(R a1 )(R a2 )(R a3 ) include the following rings. The non-aromatic hydrocarbon ring preferably has 3 to 12 carbon atoms. * represents the bonding site with -O-.
Ra1’、Ra2’及びRa3’における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、Ra1、Ra2及びRa3で挙げた基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、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基(例えばシクロアルキルアルキル基)、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、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)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキ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とともに複素環を形成する場合、-C(Ra1’)(Ra2’)-X-Ra3’としては、下記の環が挙げられる。*は、結合部位を表す。
na’は、好ましくは0である。 Examples of the hydrocarbon group for R a1′ , R a2′ and R a3′ include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and a group formed by combining these groups.
Examples of the alkyl group and alicyclic hydrocarbon group include the same groups as those exemplified for R a1 , R a2 and R a3 .
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a group combining the above-mentioned alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group (for example, a cycloalkylalkyl group), an aralkyl group such as a benzyl group, an aromatic hydrocarbon group having an alkyl group (p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, etc.), an aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group (p-cyclohexylphenyl group, p-adamantylphenyl group, etc.), and an aryl-cycloalkyl group such as a phenylcyclohexyl group.
When R a2' and R a3' are bonded to each other to form a heterocycle together with the carbon atom to which they are bonded and X, -C(R a1' )(R a2' )-X-R a3' includes the following rings: * represents a bonding site.
At least one of R a1' and R a2' is preferably a hydrogen atom.
na′ is preferably 0.
基(1)としては、以下の基が挙げられる。
式(1)においてRa1、Ra2及びRa3がアルキル基であり、ma=0であり、na=1である基。当該基としては、tert-ブトキシカルボニル基が好ましい。
式(1)において、Ra1、Ra2が、これらが結合する炭素原子と一緒になってアダマンチル基を形成し、Ra3がアルキル基であり、ma=0であり、na=1である基。
式(1)において、Ra1及びRa2がそれぞれ独立してアルキル基であり、Ra3がアダマンチル基であり、ma=0であり、na=1である基。
基(1)としては、具体的には以下の基が挙げられる。*は結合部位を表す。
A group in which R a1 , R a2 and R a3 in the formula (1) are alkyl groups, ma = 0 and na = 1. The group is preferably a tert-butoxycarbonyl group.
A group in which R a1 and R a2 together with the carbon atom to which they are bonded form an adamantyl group, R a3 is an alkyl group, ma=0, and na=1 in the formula (1).
A group represented by formula (1), in which R a1 and R a2 each independently represent an alkyl group, R a3 represents an adamantyl group, ma=0, and na=1.
Specific examples of the group (1) include the following groups: * represents a binding site.
基(2)の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合部位を表す。
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。 Monomer (a1) is preferably a monomer having an acid labile group and an ethylenically unsaturated bond, more preferably a (meth)acrylic monomer having an acid labile 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 labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. If a resin (A) having a structural unit derived from a monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used in a resist composition, the resolution of the resist pattern can be improved.
基(1)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、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。好ましくは、構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位である。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。
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-との結合部位を表す。
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。] Examples of the structural unit derived from a (meth)acrylic monomer having group (1) include a structural unit represented by formula (a1-0) (hereinafter, sometimes referred to as structural unit (a1-0)), a structural unit represented by formula (a1-1) (hereinafter, sometimes referred to as structural unit (a1-1)), or a structural unit represented by formula (a1-2) (hereinafter, sometimes referred to as structural unit (a1-2)). Preferably, it is at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2). These may be used alone or in combination of two or more.
[In formula (a1-0), formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a01 , L a1 and L a2 each independently represent --O-- or *-O--(CH 2 ) k1 --CO--O--, where k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bonding site 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 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or a combination thereof.
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 these.
m1 represents an integer of 0 to 14.
n1 represents an integer of 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におけるアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合せた基としては、基(1)のRa1、Ra2及びRa3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ra02、Ra03、及びRa04におけるアルキル基は、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り、さらに好ましくはメチル基である。
Ra6及びRa7におけるアルキル基は、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、エチル基又はイソプロピル基であり、さらに好ましくはエチル基又はイソプロピル基である。
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5~12であり、より好ましくは5~10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。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、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、エチル基又はイソプロピル基であり、さらに好ましくはエチル基又はイソプロピル基である。
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 an oxygen atom or *-O-(CH 2 ) k01 -CO-O- (wherein k01 is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 1), and more preferably an oxygen atom.
Examples of the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group and combination thereof in R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 include the same groups as those exemplified for R a1 , R a2 and R a3 in the group (1).
The alkyl group in R a02 , R a03 , and R a04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a methyl group.
The alkyl group for R a6 and R a7 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group, and even more preferably an ethyl group or an isopropyl group.
The alicyclic hydrocarbon group of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 preferably has 5 to 12 carbon atoms, and more preferably 5 to 10 carbon atoms.
In the group in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined, the total number of carbon atoms in the combination of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group is preferably 18 or less.
R a02 and R a03 are preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, 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.
R a6 and R a7 each independently represent preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group, and even more preferably an ethyl group or an isopropyl 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構造単位(a1-0)における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。
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に由来する構造単位が挙げられる。中でも、式(a1-1-1)~式(a1-1-4)のいずれかで表される構造単位及び構造単位(a1-1)におけるRa4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。
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構造単位(a1-2)における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)、式(a1-2-5)及び式(a1-2-6)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
樹脂(A)が構造単位(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10~90モル%であり、好ましくは15~85モル%であり、より好ましくは20~80モル%であり、さらに好ましくは25~75モル%であり、さらにより好ましくは30~70モル%である。 Examples of the structural unit (a1-2) include structural units represented by any one of formulas (a1-2-1) to (a1-2-6) and structural units in which a methyl group corresponding to R a5 in the structural unit (a1-2) is replaced with a hydrogen atom, and structural units represented by any one of formulas (a1-2-2), (a1-2-5) and (a1-2-6) are preferred.
When the resin (A) contains the structural unit (a1-0), the content thereof is usually 5 to 60 mol %, preferably 5 to 50 mol %, and more preferably 10 to 40 mol %, based on all structural units of the resin (A).
When resin (A) contains the structural unit (a1-1) and/or the structural unit (a1-2), the total content thereof is usually 10 to 90 mol %, preferably 15 to 85 mol %, more preferably 20 to 80 mol %, even more preferably 25 to 75 mol %, and still more preferably 30 to 70 mol %, based on all structural units in resin (A).
構造単位(a1)において基(2)を有する構造単位としては、式(a1-4)で表される構造単位(以下、「構造単位(a1-4)」という場合がある。)が挙げられる。
Ra32は、水素原子、ハロゲン原子、又は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra33は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
laは0~4のいずれかの整数を表す。laが2以上である場合、複数のRa33は互いに同一でも異なっていてもよい。
Ra34及びRa35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、Ra36は、炭素数1~20の炭化水素基を表すか、Ra35及びRa36は互いに結合してそれらが結合する-C-O-とともに炭素数2~20の2価の炭化水素基を形成し、該炭化水素基及び該2価の炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-S-で置き換わってもよい。] An example of the structural unit (a1) having a group (2) is a structural unit represented by formula (a1-4) (hereinafter, sometimes referred to as "structural unit (a1-4)").
[In formula (a1-4),
R a32 represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a33 represents a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
la represents an integer of 0 to 4. When la is 2 or more, multiple R a33 may be the same or different.
R a34 and R a35 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R a36 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or R a35 and R a36 are bonded to each other to form a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms together with the -C-O- to which they are bonded, and the -CH 2 - contained in the hydrocarbon group and the divalent hydrocarbon group may be replaced by -O- or -S-.]
Ra32及びRa33におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基等が挙げられる。該アルキル基は、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基がさらに好ましい。
Ra32及びRa33におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。
ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシ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、ペンチルオキシ基及びヘキシルオキシ基等が挙げられる。なかでも、炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
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が挙げられる。
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、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
Ra34、Ra35及びRa36における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た基が挙げられる。
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、オクチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基は、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(*は結合部位を表す。)等が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基(例えばシクロアルキルアルキル基)、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、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)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキル基等が挙げられる。特に、Ra36としては、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又は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。 Examples of the alkyl group in R a32 and R a33 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, etc. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and even more preferably a methyl group.
Examples of the halogen atom in R a32 and R a33 include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom include a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, an ethyl group, a perfluoropropyl group, a 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, a propyl group, a perfluorobutyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, a butyl group, a perfluoropentyl group, a 2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a perfluorohexyl group.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group. Among these, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferred, a methoxy group or an ethoxy group is more preferred, and a methoxy group is even more preferred.
Alkylcarbonyl groups include acetyl, propionyl and butyryl groups.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
Examples of the hydrocarbon group for R a34 , R a35 and R a36 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group and a group formed by combining these groups.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group.
The alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, and cyclooctyl. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl, adamantyl, and norbornyl groups, as well as the following groups (* indicates a bonding site):
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a group combining the above-mentioned alkyl group and alicyclic hydrocarbon group (for example, a cycloalkylalkyl group), an aralkyl group such as a benzyl group, an aromatic hydrocarbon group having an alkyl group (p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, etc.), an aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group (p-cyclohexylphenyl group, p-adamantylphenyl group, etc.), an aryl-cycloalkyl group such as a phenylcyclohexyl group, etc. In particular, R a36 may be an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these.
式(a1-4)において、Ra32としては、水素原子が好ましい。
Ra33としては、炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基及びエトキシ基がより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。
laとしては、0又は1が好ましく、0がより好ましい。
Ra34は、好ましくは、水素原子である。
Ra35は、好ましくは、炭素数1~12のアルキル基又は脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra36の炭化水素基は、好ましくは、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせることにより形成される基であり、より好ましくは、炭素数1~18のアルキル基、炭素数3~18の脂環式脂肪族炭化水素基又は炭素数7~18のアラルキル基である。Ra36におけるアルキル基及び脂環式炭化水素基は、無置換であることが好ましい。Ra36における芳香族炭化水素基は、炭素数6~10のアリールオキシ基を有する芳香環が好ましい。
構造単位(a1-4)における-OC(Ra34)(Ra35)-O-Ra36は、酸(例えばp-トルエンスルホン酸)と接触して脱離し、ヒドロキシ基を形成する。
In formula (a1-4), R a32 is preferably a hydrogen atom.
R a33 is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methoxy group or an ethoxy group, and even more preferably a methoxy group.
As la, 0 or 1 is preferable, and 0 is more preferable.
R a34 is preferably a hydrogen atom.
R a35 is preferably an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
The hydrocarbon group of R a36 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a group formed by combining these, and more preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alicyclic aliphatic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. The alkyl group and alicyclic hydrocarbon group in R a36 are preferably unsubstituted. The aromatic hydrocarbon group in R a36 is preferably an aromatic ring having an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms.
The --OC(R a34 )(R a35 )--O--R a36 in the structural unit (a1-4) is eliminated upon contact with an acid (eg, p-toluenesulfonic acid) to form a hydroxy group.
構造単位(a1-4)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマー由来の構造単位が挙げられる。好ましくは、式(a1-4-1)~式(a1-4-12)でそれぞれ表される構造単位及び構造単位(a1-4)におけるRa32に相当する水素原子がメチル基に置き換わった構造単位が挙げられ、より好ましくは、式(a1-4-1)~式(a1-4-5)、式(a1-4-10)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。
樹脂(A)が、構造単位(a1-4)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位の合計に対して、3~80モル%であることが好ましく、5~75モル%であることがより好ましく、7~70モル%であることがさらに好ましく、7~65モル%であることがさらにより好ましく、10~60モル%であることが特に好ましい。 When resin (A) contains structural unit (a1-4), its content is preferably 3 to 80 mol%, more preferably 5 to 75 mol%, even more preferably 7 to 70 mol%, even more preferably 7 to 65 mol%, and particularly preferably 10 to 60 mol%, based on the total of all structural units in resin (A).
基(2)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。
Ra8は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数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との結合部位を表す。
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。 Examples of the structural unit derived from a (meth)acrylic monomer having the group (2) include a structural unit represented by formula (a1-5) (hereinafter, may be referred to as "structural unit (a1-5)").
In formula (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 the bonding site to L 51 .
L 51 , L 52 , L 53 and L 54 each independently represent --O-- or --S--.
s1 represents an 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いてもよい炭素数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, with a fluorine atom being preferred.
Examples of the alkyl group 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.
In formula (a1-5), R a8 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
L 51 is preferably an oxygen atom.
It is preferable that one of L 52 and L 53 is —O— and the other is —S—.
It is preferable that s1 is 1.
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)としては、例えば、特開2010-61117号公報に記載されたモノマー由来の構造単位が挙げられる。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。
樹脂(A)が、構造単位(a1-5)を含む場合、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%がさらに好ましく、5~30モル%がさらにより好ましい。 When resin (A) contains structural unit (a1-5), its content is preferably 1 to 50 mol %, more preferably 3 to 45 mol %, even more preferably 5 to 40 mol %, and even more preferably 5 to 30 mol %, based on the total structural units of resin (A).
また、構造単位(a1)としては、以下の構造単位も挙げられる。
樹脂(A)が上記、(a1-3-1)~(a1-3-7)のような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%がさらに好ましく、20~70モル%がさらにより好ましく、20~60モル%が特に好ましい。 When resin (A) contains structural units such as (a1-3-1) to (a1-3-7) above, the content thereof is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 15 to 90 mol%, even more preferably 20 to 85 mol%, even more preferably 20 to 70 mol%, and particularly preferably 20 to 60 mol%, based on the total structural units of resin (A).
樹脂(A)は、構造単位(a2-A)と構造単位(a1)のみからなるコポリマーであってもよいし、構造単位(a2-A)及び構造単位(a1)以外の構造単位を1以上含むコポリマーであってもよい。構造単位(a2-A)及び構造単位(a1)以外の構造単位としては、酸不安定基を有する構造単位以外の構造単位であってハロゲン原子を有する構造単位(以下「構造単位(a4)」という場合がある)、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)、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)、露光により分解して酸を発生する構造単位(以下「構造単位(II)」という場合がある)、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。
樹脂(A)が後述する式(a4)及び/又は(a5)で表される構造単位を含む場合(以下「樹脂(AX)」という場合がある。)、本発明の樹脂(AX)における構造単位(I)の含有率は、本発明の樹脂(X)の全構造単位の合計に対して、好ましくは5~75モル%であり、より好ましくは10~70モル%であり、さらに好ましくは10~65モル%であり、特に好ましくは10~60モル%である。
Resin (A) may be a copolymer consisting of only the structural unit (a2-A) and the structural unit (a1), or may be a copolymer containing one or more structural units other than the structural unit (a2-A) and the structural unit (a1). Examples of structural units other than the structural unit (a2-A) and the structural unit (a1) include structural units other than those having an acid labile group and having a halogen atom (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a4)"), structural units not having an acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (s)"), structural units having a non-leaving hydrocarbon group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a5)"), structural units that decompose upon exposure to generate acid (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (II)"), and other structural units derived from monomers known in the art.
When resin (A) contains structural units represented by formula (a4) and/or (a5) described later (hereinafter, may be referred to as "resin (AX)"), the content of structural unit (I) in resin (AX) of the present invention is preferably 5 to 75 mol %, more preferably 10 to 70 mol %, still more preferably 10 to 65 mol %, and particularly preferably 10 to 60 mol %, based on the sum of all structural units of resin (X) of the present invention.
〈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するのが好ましい。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 labile group (hereinafter, may be referred to as "monomer (s)"). As the monomer from which the structural unit (s) is derived, a monomer having no acid labile group known in the resist field can be used.
The structural unit (s) preferably has a hydroxy group or a lactone ring. By using a resin having a structural unit having a hydroxy group and no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2)") and/or a structural unit having a lactone ring and no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a3)") in the resist composition of the present invention, the resolution of the resist pattern and 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としては、アルコール性ヒドロキシ基が挙げられる。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 structural unit (a2) may contain one type of hydroxy group alone or two or more types of hydroxy groups.
構造単位(a2)においてアルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位としては、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。
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-との結合部位を表す。
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。 An example of the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group is a structural unit represented by formula (a2-1) (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2-1)").
In formula (a2-1),
L a3 represents —O— or *—O—(CH 2 ) k2 —CO—O—;
k2 represents an integer of 1 to 7. * represents a bonding site with —CO—.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxyl group.
o1 represents an integer of 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のいずれかの整数を表す)、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 formula (a2-1), L a3 is preferably --O--, --O--(CH 2 ) f1 --CO--O-- (wherein f1 represents an integer of 1 to 4), and 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, and 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。
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1~20モル%であり、さらにより好ましくは1~10モル%である。 When resin (A) contains structural unit (a2-1), its content is usually 1 to 45 mol %, preferably 1 to 40 mol %, more preferably 1 to 35 mol %, even more preferably 1 to 20 mol %, and even more preferably 1 to 10 mol %, based on the total structural units of resin (A).
〈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(例えば下式(a3-2)で表される構造単位)が挙げられる。
<Structural unit (a3)>
The lactone ring of the structural unit (a3) may be a monocyclic ring such as a β-propiolactone ring, a γ-butyrolactone ring, or a δ-valerolactone ring, or may be a condensed ring of a monocyclic lactone ring with another ring. Preferred examples include a γ-butyrolactone ring, an adamantanelactone ring, or a bridged ring containing a γ-butyrolactone ring structure (for example, a structural unit represented by the following formula (a3-2)).
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種以上を含有していてもよい。
La4、La5及びLa6は、それぞれ独立に、-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部位を表す。
Ra18、Ra19及びRa20は、それぞれ独立に、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いてもよい炭素数1~6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Xa3は、-CH2-又は酸素原子を表す。
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、それぞれ独立に、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は互いに同一でも異なっていてもよい。] The structural unit (a3) is preferably a structural unit represented by formula (a3-1), formula (a3-2), formula (a3-3) or formula (a3-4). One of these may be contained alone, or two or more of them may be contained.
[In formula (a3-1), formula (a3-2), formula (a3-3) and formula (a3-4),
L a4 , L a5 and L a6 each independently represent a group represented by —O— or *-O-(CH 2 ) k3 —CO—O- (k3 represents an integer of any one of 1 to 7).
L a7 represents -O-, *-OL a8 -O-, *-OL a8 -CO-O-, *-OL a8 -CO-OL a9 -CO-O- or *-OL a8 -O-CO-L a9 -O-.
L a8 and L a9 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
* indicates the bonding site with the carbonyl group.
R a18 , R a19 and R a20 each independently 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.
X a3 represents —CH 2 — or an oxygen atom.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R a22 , R a23 and R a25 each independently represent a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents an integer of 0 to 5.
q1 represents an integer of 0 to 3.
r1 represents an integer of 0 to 3.
w1 represents an integer of 0 to 8.
When p1, q1, r1 and/or w1 is 2 or more, a 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における脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、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におけ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る。
Ra24におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基及び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における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 for R a21 , R a22 , R a23 and R a25 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group and a tert-butyl group.
The halogen atom in R a24 includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
Examples of the alkyl group for R a24 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and a hexyl group, and are preferably alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
Examples of the alkyl group having a halogen atom for R a24 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, a perfluorohexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, and a triiodomethyl group.
La8及びLa9における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。 Examples of the alkanediyl group in L a8 and L a9 include 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 pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, and a 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、*-O-(CH2)k3-CO-O-において、k3が1~4のいずれかの整数である基、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 formulae (a3-1) to (a3-3), L a4 to L a6 each independently represent preferably —O— or *-O-(CH 2 ) k3 -CO-O-, where k3 is an integer from 1 to 4, more preferably —O— and *-O-CH 2 -CO-O-, and even more preferably an oxygen atom.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 each independently represent preferably a carboxy group, a cyano group, or a methyl group.
p1, q1 and r1 each independently represent preferably any 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。
w1は、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。
特に、式(a3-4)は、式(a3-4)’が好ましい。
R a25 is preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
L a7 is preferably —O— or *-OL a8 —CO—O—, and more preferably —O—, —O—CH 2 —CO—O— or —O—C 2 H 4 —CO—O—.
w1 is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
In particular, the formula (a3-4) is preferably the formula (a3-4)'.
(In the formula, R a24 and L a7 have the same meanings as above.)
構造単位(a3)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に由来の構造単位が挙げられる。構造単位(a3)としては、式(a3-1-1)、式(a3-1-2)、式(a3-2-1)、式(a3-2-2)、式(a3-3-1)、式(a3-3-2)及び式(a3-4-1)~式(a3-4-12)のいずれかで表される構造単位及び、前記構造単位において、式(a3-1)~式(a3-4)におけるRa18、Ra19、Ra20及びRa24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好ましい。 Examples of the structural unit (a3) include structural units derived from monomers described in JP-A-2010-204646, JP-A-2000-122294, and JP-A-2012-41274. As the structural unit (a3), structural units represented by any one of formulas (a3-1-1), (a3-1-2), (a3-2-1), (a3-2-2), (a3-3-1), (a3-3-2), and (a3-4-1) to (a3-4-12), and structural units in which methyl groups corresponding to R a18 , R a19 , R a20 , and R a24 in formulas (a3-1) to (a3-4) are replaced with hydrogen atoms are preferred.
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5~60モル%であり、より好ましくは7~50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)又は構造単位(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、7~40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 5 to 60 mol %, and more preferably 7 to 50 mol %, based on all structural units in the resin (A).
Furthermore, the content of the structural unit (a3-1), the structural unit (a3-2), the structural unit (a3-3) or the structural unit (a3-4) is preferably 5 to 60 mol %, more preferably 5 to 50 mol %, and even more preferably 7 to 40 mol %, based on the total structural units of the resin (A).
〈構造単位(a4)〉
構造単位(a4)としては、以下の構造単位が挙げられる。
R41は、水素原子又はメチル基を表す。
R42は、炭素数1~24のハロゲン原子を有する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い。]
R42で表される飽和炭化水素基は、鎖式飽和炭化水素基及び単環又は多環の脂環式飽和炭化水素基、並びに、これらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。 <Structural unit (a4)>
Examples of the structural unit (a4) include the following structural units.
[In formula (a4),
R41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 42 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms and containing a halogen atom, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O-- or --CO--.]
Examples of the saturated hydrocarbon group represented by R 42 include chain saturated hydrocarbon groups, monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups, and groups formed by combining these groups.
鎖式飽和炭化水素基としては、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、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基及びオクタデシル基が挙げられる。
単環又は多環の脂環式飽和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(*は結合部位を表す。)等の多環式の脂環式飽和炭化水素基が挙げられる。
Examples of the monocyclic or polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; and polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bonding site):
Examples of groups formed by combination include groups formed by combining one or more alkyl groups or one or more alkanediyl groups with one or more alicyclic saturated hydrocarbon groups, such as -alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group, -alicyclic saturated hydrocarbon group-alkyl group, and -alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group-alkyl group.
構造単位(a4)としては、式(a4-0)で表される構造単位、式(a4-1)で表される構造単位、及び式(a4-4)で表される構造単位が挙げられる。
R54は、水素原子又はメチル基を表す。
L4aは、単結合又は炭素数1~4のアルカンジイル基を表す。
L3a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。
R64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 formula (a4-0), a structural unit represented by formula (a4-1), and a structural unit represented by formula (a4-4).
[In formula (a4-0),
R 54 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 4a represents a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
L3a represents a perfluoroalkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms or a perfluorocycloalkanediyl group having 3 to 12 carbon atoms.
R 64 represents a hydrogen atom or a fluorine atom.
L4aにおける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 alkanediyl group in L4a include linear alkanediyl groups such as a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, and a butane-1,4-diyl group, and branched alkanediyl groups such as an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, and a 2-methylpropane-1,2-diyl group.
L3aにおける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。
L3aにおける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。
Examples of the perfluoroalkanediyl group in L3a include a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoroethylfluoromethylene group, a perfluoropropane-1,3-diyl group, a perfluoropropane-1,2-diyl group, a perfluoropropane-2,2-diyl group, a perfluorobutane-1,4-diyl group, a perfluorobutane-2,2-diyl group, a perfluorobutane-1,2-diyl group, a perfluoropentane-1,5-diyl group, a perfluoropentane-2,2-diyl group, a perfluoropentane- Examples of the perfluorohexane-3,3-diyl group include 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, and perfluorooctane-4,4-diyl group.
Examples of the perfluorocycloalkanediyl group in L3a include a perfluorocyclohexanediyl group, a perfluorocyclopentanediyl group, a perfluorocycloheptanediyl group, and a perfluoroadamantanediyl group.
L4a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。
L3a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 4a is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group, more preferably a single bond or a methylene group.
L 3a 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構造単位(a4-0)におけるR54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。
[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価の飽和炭化水素基を表す。
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価の飽和炭化水素基を表す。
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。〕
*は結合部位であり、右側の*が-O-CO-Ra42との結合部位である。] [In formula (a4-1),
R a41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a42 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O-- or --CO--.
A a41 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent, or a group represented by formula (a-g1), provided that at least one of A a41 and R a42 has a halogen atom (preferably a fluorine atom) as a substituent.
[In formula (a-g1),
s represents 0 or 1.
A a42 and A a44 each independently represent a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
A a43 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms which may have a substituent.
X a41 and X a42 each independently represent --O--, --CO--, --CO--O-- or --O--CO--.
However, the total number of carbon atoms of A a42 , A a43 , A a44 , X a41 and X a42 is 7 or less.
* indicates a binding site, and the * on the right side is the binding site with -O-CO-R a42 .]
Ra42における飽和炭化水素基としては、鎖式炭化水素基及び単環又は多環の飽和脂環式炭化水素基、並びに、これらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。 Examples of the saturated hydrocarbon group for R a42 include chain hydrocarbon groups, monocyclic or polycyclic saturated alicyclic hydrocarbon groups, and groups formed by combining these groups.
鎖式炭化水素基としては、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、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基及びオクタデシル基等が挙げられる。
単環又は多環の飽和脂環式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(*は結合部位を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
Examples of the monocyclic or polycyclic saturated alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; and polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bonding site):
Examples of groups formed by combination include groups formed by combining one or more alkyl groups or one or more alkanediyl groups with one or more saturated alicyclic hydrocarbon groups, such as -alkanediyl group-saturated alicyclic hydrocarbon group, -saturated alicyclic hydrocarbon group-alkyl group, and -alkanediyl group-saturated alicyclic hydrocarbon group-alkyl group.
Ra42が有する置換基として、ハロゲン原子及び式(a-g3)で表される基からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。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。
Xa43は、酸素原子、カルボニル基、*-O-CO-又は*-CO-O-を表す。
Aa45は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
*はRa42との結合部位を表す。]
ただし、Ra42-Xa43-Aa45において、Ra42がハロゲン原子を有しない場合は、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の飽和炭化水素基を表す。 The substituent of R a42 is at least one selected from the group consisting of a halogen atom and a group represented by formula (a-g3). 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 formula (a-g3),
X a43 represents an oxygen atom, a carbonyl group, *-O-CO- or *-CO-O-.
A a45 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
* indicates the binding site with Ra42 .]
However, in R a42 -X a43 -A a45 , when R a42 does not have a halogen atom, A a45 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms and at least one halogen atom.
Aa45における飽和炭化水素基としては、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、デシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基及びオクタデシル基等のアルキル基;
シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等の単環式の脂環式炭化水素基;並びに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(*は結合部位を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon groups include monocyclic alicyclic hydrocarbon groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group; and polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as a decahydronaphthyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, and the following groups (* represents a bonding site):
Examples of groups formed by combination include groups formed by combining one or more alkyl groups or one or more alkanediyl groups with one or more alicyclic hydrocarbon groups, such as -alkanediyl group-alicyclic hydrocarbon group, -alicyclic hydrocarbon group-alkyl group, and -alkanediyl group-alicyclic hydrocarbon group-alkyl group.
Ra42は、ハロゲン原子を有していてもよい飽和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飽和炭化水素基がより好ましい。
Ra42がハロゲン原子を有する飽和炭化水素基である場合、好ましくはフッ素原子を有する飽和炭化水素基であり、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飽和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、Ra42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。
R a42 is preferably a saturated hydrocarbon group which may have a halogen atom, and more preferably a saturated hydrocarbon group having an alkyl group having a halogen atom and/or a group represented by formula (a-g3).
When R a42 is a saturated hydrocarbon group having a halogen atom, it is preferably a saturated hydrocarbon group having a fluorine atom, more preferably a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, still more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of perfluoroalkyl groups 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 perfluorocycloalkyl groups include a perfluorocyclohexyl group.
When R a42 is a saturated hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3), the total number of carbon atoms in R a42 , including the number of carbon atoms contained in the group represented by formula (a-g3), is preferably 15 or less, and more preferably 12 or less. When R a42 has a group represented by formula (a-g3) as a substituent, the number thereof is preferably 1.
Ra42が式(a-g3)で表される基を有する飽和炭化水素基である場合、Ra42は、さらに好ましくは式(a-g2)で表される基である。
Aa46は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の2価の飽和炭化水素基を表す。
Xa44は、**-O-CO-又は**-CO-O-を表す(**はAa46との結合部位を表す。)。
Aa47は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
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部位を表す。] When R a42 is a saturated hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3), R a42 is more preferably a group represented by formula (a-g2).
[In formula (a-g2),
A a46 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
X a44 represents **-O-CO- or **-CO-O- (** represents the bonding site with A a46 ).
A a47 represents a saturated 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.
* indicates the bonding site with the carbonyl group.
Aa46の飽和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の飽和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 saturated hydrocarbon group of A a46 preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably has 1 to 3 carbon atoms.
The saturated hydrocarbon group of A a47 preferably has 4 to 15 carbon atoms, more preferably 5 to 12 carbon atoms, and A a47 is still more preferably a cyclohexyl group or an adamantyl group.
式(a-g2)で表される基の好ましい構造は、以下の構造である(*はカルボニル基との結合部位である)。
Aa41における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の表す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。
Examples of the alkanediyl group in A a41 include linear alkanediyl groups such as 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; and branched alkanediyl groups such as a propane-1,2-diyl group, a butane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a 1-methylbutane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the substituent in the alkanediyl group represented by 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 even more preferably an ethylene group.
式(a-g1)で表される基におけるAa42、Aa43及びAa44の表す2価の飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルカンジイル基及び単環の2価の脂環式飽和炭化水素基、並びに、アルカンジイル基及び2価の脂環式飽和炭化水素基を組合せることにより形成される2価の飽和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の表す2価の飽和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。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon groups represented by A a42 , A a43 and A a44 in the group represented by formula (a-g1) include linear or branched alkanediyl groups, monocyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups, and divalent saturated hydrocarbon groups formed by combining an alkanediyl group and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, etc. Specific examples include 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, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, etc.
Examples of the substituent of the divalent saturated hydrocarbon group represented by A a42 , A a43 and A a44 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
It is preferred that s is 0.
式(a-g1)で表される基において、Xa42が-O-、-CO-、-CO-O-又は-O-CO-である基としては、以下の基等が挙げられる。以下の例示において、*及び**はそれぞれ結合部位を表わし、**が-O-CO-Ra42との結合部位である。
式(a4-1)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式(a4-1)で表される構造単位におけるRa41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。
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及び式(a4-3)で表される構造単位が挙げられる。
Rf5は、水素原子又はメチル基を表す。
L44は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Rf6は、炭素数1~20のフッ素原子を有する飽和炭化水素基を表す。
ただし、L44及びRf6の合計炭素数の上限は21である。] Examples of the structural unit represented by formula (a4-1) include a structural unit represented by formula (a4-2) and a structural unit represented by formula (a4-3).
[In formula (a4-2),
R f5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 44 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the alkanediyl group may be replaced by --O-- or --CO--.
R f6 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and containing a fluorine atom.
However, the upper limit of the total number of carbon atoms in L 44 and R f6 is 21.
L44の炭素数1~6のアルカンジイル基は、Aa41で例示したものと同様の基が挙げられる。
Rf6の飽和炭化水素基は、R42で例示したものと同様の基が挙げられる。
L44におけるアルカンジイル基としては、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。
Examples of the alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms for L 44 include the same groups as those exemplified for A a41 .
Examples of the saturated hydrocarbon group of R f6 include the same groups as those exemplified for R 42 .
The alkanediyl group in L 44 is preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, more preferably an ethylene group.
式(a4-2)で表される構造単位としては、例えば、式(a4-1-1)~式(a4-1-11)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。構造単位(a4-2)におけるRf5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式(a4-2)で表される構造単位として挙げられる。 Examples of the structural unit represented by formula (a4-2) include structural units represented by formulas (a4-1-1) to (a4-1-11). The structural unit represented by formula (a4-2) also includes a structural unit in which a methyl group corresponding to Rf5 in the structural unit (a4-2) is replaced with a hydrogen atom.
[式(a4-3)中、
Rf7は、水素原子又はメチル基を表す。
L5は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
Af13は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Xf12は、*-O-CO-又は*-CO-O-を表す(*はAf13との結合部位を表す。)。
Af14は、フッ素原子を有していてもよい炭素数1~17の飽和炭化水素基を表す。
但し、Af13及びAf14の少なくとも1つは、フッ素原子を有し、L5、Af13及びAf14の合計炭素数の上限は20である。] [In formula (a4-3),
R f7 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L5 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
A f13 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a fluorine atom.
X f12 represents *--O--CO-- or *--CO--O-- (* represents the bonding site to A f13 ).
A f14 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a fluorine atom.
However, at least one of A f13 and A f14 has a fluorine atom, and the upper limit of the total number of carbon atoms of L 5 , A f13 and A f14 is 20.]
L5におけるアルカンジイル基としては、Aa41のアルカンジイル基で例示したものと同様の基が挙げられる。 Examples of the alkanediyl group for L5 include the same groups as those exemplified as the alkanediyl group for Aa41 .
Af13におけるフッ素原子を有していてもよい2価の飽和炭化水素基としては、好ましくはフッ素原子を有していてもよい2価の鎖式飽和炭化水素基及びフッ素原子を有していてもよい2価の脂環式飽和炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルカンジイル基である。
フッ素原子を有していてもよい2価の鎖式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;ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロパンジイル基、ペルフルオロブタンジイル基及びペルフルオロペンタンジイル基等のペルフルオロアルカンジイル基等が挙げられる。
フッ素原子を有していてもよい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。単環式の基としては、シクロヘキサンジイル基及びペルフルオロシクロヘキサンジイル基等が挙げられる。多環式の基としては、アダマンタンジイル基、ノルボルナンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
The divalent saturated hydrocarbon group optionally having a fluorine atom for A f13 is preferably a divalent chain saturated hydrocarbon group optionally having a fluorine atom and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group optionally having a fluorine atom, and more preferably a perfluoroalkanediyl group.
Examples of the divalent chain saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom include alkanediyl groups such as a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butanediyl group, and a pentanediyl group; and perfluoroalkanediyl groups such as a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoropropanediyl group, a perfluorobutanediyl group, and a perfluoropentanediyl group.
The divalent alicyclic saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic group include a cyclohexanediyl group and a perfluorocyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic group include an adamantanediyl group, a norbornanediyl group, and a perfluoroadamantanediyl group.
Af14の飽和炭化水素基及びフッ素原子を有していてもよい飽和炭化水素基は、Ra42で例示したものと同様の基が挙げられる。なかでも、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、メチル基、ペルフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、エチル基、ペルフルオロプロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、プロピル基、ペルフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ブチル基、ペルフルオロペンチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-ノナフルオロペンチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ペルフルオロヘキシル基、ヘプチル基、ペルフルオロヘプチル基、オクチル基及びペルフルオロオクチル基等のフッ化アルキル基、シクロプロピルメチル基、シクロプロピル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ペルフルオロシクロヘキシル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基、アダマンチルジメチル基、ノルボルニル基、ノルボルニルメチル基、ペルフルオロアダマンチル基、ペルフルオロアダマンチルメチル基等が好ましい。 Examples of the saturated hydrocarbon group and the saturated hydrocarbon group which may have a fluorine atom of A f14 include the same groups as those exemplified for R a42 . Among them, a trifluoromethyl group, a difluoromethyl group, a methyl group, a perfluoroethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, an ethyl group, a perfluoropropyl group, a 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, a propyl group, a perfluorobutyl group, a 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, a butyl group, a perfluoropentyl group, a 2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentyl group, a pentyl group, Preferred are fluorinated alkyl groups such as a hexyl group, a perfluorohexyl group, a heptyl group, a perfluoroheptyl group, an octyl group, and a perfluorooctyl group, a cyclopropylmethyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a perfluorocyclohexyl group, an adamantyl group, an adamantylmethyl group, an adamantyldimethyl group, a norbornyl group, a norbornylmethyl group, a perfluoroadamantyl group, and a perfluoroadamantylmethyl group.
式(a4-3)において、L5は、エチレン基が好ましい。
Af13の2価の飽和炭化水素基は、炭素数1~6の2価の鎖式飽和炭化水素基及び炭素数3~12の2価の脂環式飽和炭化水素基を含む基が好ましく、炭素数2~3の2価の鎖式飽和炭化水素基がさらに好ましい。
Af14の飽和炭化水素基は、炭素数3~12の鎖式飽和炭化水素基及び炭素数3~12の脂環式飽和炭化水素基を含む基が好ましく、炭素数3~10の鎖式飽和炭化水素基及び炭素数3~10の脂環式飽和炭化水素基を含む基がさらに好ましい。なかでも、Af14は、好ましくは炭素数3~12の脂環式飽和炭化水素基を含む基であり、より好ましくは、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基である。
In formula (a4-3), L 5 is preferably an ethylene group.
The divalent saturated hydrocarbon group for A f13 is preferably a group containing a divalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, more preferably a divalent chain saturated hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms.
The saturated hydrocarbon group of A f14 is preferably a group containing a chain saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms and an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a group containing a chain saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms and an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms. Among these, A f14 is preferably a group containing an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms, and more preferably a cyclopropylmethyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, or an adamantyl group.
式(a4-3)で表される構造単位としては、例えば、式(a4-1’-1)~式(a4-1’-11)でそれぞれ表される構造単位が挙げられる。構造単位(a4-3)におけるRf7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式(a4-3)で表される構造単位として挙げられる。 Examples of the structural unit represented by formula (a4-3) include structural units represented by formulas (a4-1'-1) to (a4-1'-11). The structural unit represented by formula (a4-3) also includes a structural unit in which the methyl group corresponding to Rf7 in the structural unit (a4-3) is replaced with a hydrogen atom.
構造単位(a4)としては、式(a4-4)で表される構造単位も挙げられる。
Rf21は、水素原子又はメチル基を表す。
Af21は、-(CH2)j1-、-(CH2)j2-O-(CH2)j3-又は-(CH2)j4-CO-O-(CH2)j5-を表す。
j1~j5は、それぞれ独立に、1~6のいずれかの整数を表す。
Rf22は、フッ素原子を有する炭素数1~10の飽和炭化水素基を表す。] The structural unit (a4) also includes a structural unit represented by formula (a4-4).
[In formula (a4-4),
R f21 represents a hydrogen atom or a methyl group.
A f21 represents --(CH 2 ) j1 --, --(CH 2 ) j2 --O--(CH 2 ) j3 -- or --(CH 2 ) j4 --CO--O--(CH 2 ) j5 --.
j1 to j5 each independently represent an integer of 1 to 6.
R f22 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and containing a fluorine atom.]
Rf22の飽和炭化水素基は、Ra42で表される飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。Rf22は、フッ素原子を有する炭素数1~10のアルキル基又はフッ素原子を有する炭素数1~10の脂環式飽和炭化水素基が好ましく、フッ素原子を有する炭素数1~10のアルキル基がより好ましく、フッ素原子を有する炭素数1~6のアルキル基がさらに好ましい。 Examples of the saturated hydrocarbon group of R f22 include the same as the saturated hydrocarbon group represented by R a42 . R f22 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and containing a fluorine atom, or an alicyclic saturated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and containing a fluorine atom, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and containing a fluorine atom, and even more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and containing a fluorine atom.
式(a4-4)においては、Af21としては、-(CH2)j1-が好ましく、エチレン基又はメチレン基がより好ましく、メチレン基がさらに好ましい。 In formula (a4-4), A f21 is preferably --(CH 2 ) j1 --, more preferably an ethylene group or a methylene group, and even more preferably a methylene group.
式(a4-4)で表される構造単位としては、例えば、以下の構造単位及び以下の式で表される構造単位において、構造単位(a4-4)におけるRf21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。
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 resin (A) has structural unit (a4), its content is preferably 1 to 20 mol %, more preferably 2 to 15 mol %, and even more preferably 3 to 10 mol %, based on the total structural units of resin (A).
〈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。
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で置換されていてもよい。
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-に置き換わっていてもよい。] <Structural unit (a5)>
The non-leaving hydrocarbon group contained in the structural unit (a5) may be a group having a linear, branched or cyclic hydrocarbon group. Among these, the structural unit (a5) is preferably a group having an alicyclic hydrocarbon group.
An example of the structural unit (a5) is a structural unit represented by formula (a5-1).
[In formula (a5-1),
R51 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R 52 represents an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with an 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 by --O-- or --CO--.]
R52における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、プロピル基、イソプロピル基、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。
置換基を有する脂環式炭化水素基としては、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 in R52 may be either monocyclic or polycyclic. 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, a norbornyl group, and the like.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, and 2-ethylhexyl.
An example of the alicyclic hydrocarbon group having a substituent is 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における2価の飽和炭化水素基としては、2価の鎖式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価の鎖式飽和炭化水素基である。
2価の鎖式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。
The divalent saturated hydrocarbon group for L 55 includes a divalent chain saturated hydrocarbon group and a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and is preferably a divalent chain saturated hydrocarbon group.
Examples of the divalent chain saturated hydrocarbon group include alkanediyl groups such as a methylene group, an ethylene group, a propanediyl group, a butanediyl group, and a pentanediyl group.
The divalent alicyclic saturated hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. Examples of the monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon group include cycloalkanediyl groups such as cyclopentanediyl and cyclohexanediyl. Examples of the polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group include adamantanediyl and norbornanediyl.
L55の表す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(L1-1)~式(L1-4)で表される基が挙げられる。下記式中、*及び**は各々結合部位を表し、*は酸素原子との結合部位を表す。
Xx1は、*-O-CO-又は*-CO-O-を表す(*はLx1との結合部位を表す。)。
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 divalent saturated hydrocarbon group represented by L 55 in which --CH 2 -- is replaced by --O-- or --CO-- include groups represented by formulae (L1-1) to (L1-4). In the following formulae, * and ** each represent a bonding site, and * represents a bonding site with an oxygen atom.
In formula (L1-1),
X x1 represents *--O--CO-- or *--CO--O-- (* represents the bonding site with L x1 ).
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 x1 and L x2 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 x5 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 number of carbon atoms of L x5 , L x6 and L x7 is 15 or less.
In formula (L1-4),
L x8 and L x9 each represent a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
W x1 represents a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms.
However, the total number of carbon atoms 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 x1 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 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, 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 x5 is preferably a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, 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, 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, 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, more preferably a single bond or a methylene group.
W x1 is preferably a divalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms, more preferably a cyclohexanediyl group or an adamantanediyl 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。
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。
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。
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。
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構造単位(a5-1)における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。
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 from 1 to 30 mol %, more preferably from 2 to 20 mol %, and even more preferably from 3 to 15 mol %, based on all structural units in the resin (A).
<構造単位(II)>
樹脂(A)は、さらに、露光により分解して酸を発生する構造単位(以下、「構造単位(II)」という場合がある)を含有していてもよい。構造単位(II)としては、具体的には特開2016-79235号公報に記載の構造単位が挙げられ、側鎖にスルホナート基若しくはカルボキシレート基と有機カチオンとを有する構造単位又は側鎖にスルホニオ基と有機アニオンとを有する構造単位であることが好ましい。
<Structural Unit (II)>
Resin (A) may further contain a structural unit that decomposes upon exposure to generate an acid (hereinafter, may be referred to as "structural unit (II)"). Specific examples of structural unit (II) include structural units described in JP-A-2016-79235, and are preferably structural units having a sulfonate group or carboxylate group and an organic cation in a side chain, or a structural unit having a sulfonio group and an organic anion in a side chain.
側鎖にスルホナート基若しくはカルボキシレート基と有機カチオンとを有する構造単位は、式(II-2-A’)で表される構造単位であることが好ましい。
XIII3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-、-S-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、ハロゲン原子、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基又はヒドロキシ基で置き換わっていてもよい。
Ax1は、炭素数1~8のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、フッ素原子又は炭素数1~6のペルフルオロアルキル基で置換されていてもよい。
RA-は、スルホナート基又はカルボキシレート基を表す。
RIII3は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
ZA+は、有機カチオンを表す。] The structural unit having a sulfonate group or carboxylate group and an organic cation in the side chain is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A').
[In formula (II-2-A′),
XIII3 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, in which -CH 2 - contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by -O-, -S- or -CO-, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, or a hydroxy group.
A x1 represents an alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted by a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
RA- represents a sulfonate group or a carboxylate group.
R III3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
ZA + represents an organic cation.
RIII3で表さ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。
RIII3で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、Ra8で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基と同じものが挙げられる。
Ax1で表される炭素数1~8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、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-ジイル基等が挙げられる。
Ax1に置換されていてもよい炭素数1~6の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、ペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Examples of the halogen atom represented by R III3 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R III3 include the same as the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R a8 .
Examples of the alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by A x1 include a methylene group, an ethylene group, a propane-1,3-diyl group, a butane-1,4-diyl group, a pentane-1,5-diyl group, a hexane-1,6-diyl group, an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,1-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a propane-2,2-diyl group, a pentane-2,4-diyl group, a 2-methylpropane-1,3-diyl group, a 2-methylpropane-1,2-diyl group, a pentane-1,4-diyl group, and a 2-methylbutane-1,4-diyl group.
Examples of the perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted by A x1 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group.
XIII3で表される炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐状アルカンジイル基、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、これらの組み合わせてあってもよい。
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、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、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-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;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、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等の2価の単環式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2価の多環式脂環式飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by XIII3 include linear or branched alkanediyl groups, and monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups, and combinations of these may also be used.
Specific examples of the alkyl group include linear alkanediyl groups such as methylene, ethylene, propane-1,3-diyl, propane-1,2-diyl, butane-1,4-diyl, pentane-1,5-diyl, hexane-1,6-diyl, heptane-1,7-diyl, octane-1,8-diyl, nonane-1,9-diyl, decane-1,10-diyl, undecane-1,11-diyl, and dodecane-1,12-diyl; butane-1,3-diyl, 2-methylpropane-1,3-diyl, and 2-methylpropane-1,2-diyl. divalent monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as cycloalkanediyl groups, such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group, and the like; and divalent polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups, such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and the like.
飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が、-O-、-S-又は-CO-で置き換わったものとしては、例えば式(X1)~式(X53)で表される2価の基が挙げられる。ただし、飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が、-O-、-S-又は-CO-で置き換わる前の炭素数はそれぞれ17以下である。下記式において、*及び**は結合部位を表し、*はAx1との結合部位を表す。
X3は、炭素数1~16の2価の飽和炭化水素基を表す。
X4は、炭素数1~15の2価の飽和炭化水素基を表す。
X5は、炭素数1~13の2価の飽和炭化水素基を表す。
X6は、炭素数1~14の2価の飽和炭化水素基を表す。
X7は、炭素数1~14の3価の飽和炭化水素基を表す。
X8は、炭素数1~13の2価の飽和炭化水素基を表す。
X3 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
X 4 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
X5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms.
X6 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
X7 represents a trivalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
X8 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms.
ZA+で表される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。具体的には、塩(I)のカチオンとして例示されているものと同様のものが挙げられる。 The organic cation represented by ZA + can be exemplified by organic onium cation, organic sulfonium cation, organic iodonium cation, organic ammonium cation, benzothiazolium cation and organic phosphonium cation.Among these, organic sulfonium cation and organic iodonium cation are preferred, and arylsulfonium cation is more preferred.Specifically, the same as those exemplified as the cation of salt (I) can be exemplified.
式(II-2-A’)で表される構造単位は、式(II-2-A)で表される構造単位であることが好ましい。
RIII3、XIII3及びZA+は、上記と同じ意味を表す。
zは、0~6のいずれかの整数を表す。
RIII2及びRIII4は、それぞれ独立して、水素原子、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し、zが2以上のとき、複数のRIII2及びRIII4は互いに同一でも、異なっていてもよい。
Qa及びQbは、それぞれ独立して、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。] The structural unit represented by formula (II-2-A') is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A).
[In formula (II-2-A),
R III3 , X III3 and ZA + have the same meanings as above.
z represents an integer of 0 to 6.
R III2 and R III4 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and when z is 2 or greater, a plurality of R III2's and R III4 's may be the same or different.
Q a and Q b each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
RIII2、RIII4、Qa及びQbで表される炭素数1~6のペルフルオロアルキル基としては、後述のQb1で表される炭素数1~6のペルフルオロアルキル基と同じものが挙げられる。 Examples of the perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R III2 , R III4 , Q a and Q b include the same perfluoroalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms represented by Q b1 described below.
式(II-2-A)で表される構造単位は、式(II-2-A-1)で表される構造単位であることが好ましい。
RIII2、RIII3、RIII4、Qa、Qb、z及びZA+は、上記と同じ意味を表す。
RIII5は、炭素数1~12の飽和炭化水素基を表す。
XI2は、炭素数1~11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-、-S-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、ハロゲン原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよい。] The structural unit represented by formula (II-2-A) is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A-1).
[In formula (II-2-A-1),
R III2 , R III3 , R III4 , Q a , Q b , z and ZA + have the same meanings as above.
R III5 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X I2 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, -CH 2 - contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by -O-, -S- or -CO-, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by a halogen atom or a hydroxyl group.]
RIII5で表される炭素数1~12の飽和炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等の直鎖又は分岐のアルキル基が挙げられる。
XI2で表される2価の飽和炭化水素基としては、XIII3で表される2価の飽和炭化水素基と同様のものが挙げられる。
Examples of the saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms represented by R III5 include linear or branched alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, and a dodecyl group.
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by X I2 include the same as the divalent saturated hydrocarbon group represented by X III3 .
式(II-2-A-1)で表される構造単位としては、式(II-2-A-2)で表される構造単位が好ましい。
RIII3、RIII5及びZA+は、上記と同じ意味を表す。
m及びnは、それぞれ独立に、1又は2を表す。] The structural unit represented by formula (II-2-A-1) is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A-2).
[In formula (II-2-A-2),
R III3 , R III5 and ZA + have the same meanings as above.
m and n each independently represent 1 or 2.
式(II-2-A’)で表される構造単位としては、例えば、以下の構造単位、RIII3のメチル基に相当する基が水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子)又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基等)に置き換わった構造単位及び国際公開第2012/050015号記載の構造単位が挙げられる。ZA+は、有機カチオンを表す。
側鎖にスルホニオ基と有機アニオンとを有する構造単位は、式(II-1-1)で表される構造単位であることが好ましい。
AII1は、単結合又は2価の連結基を表す。
RII1は、炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基を表す。
RII2及びRII3は、それぞれ独立して、炭素数1~18の炭化水素基を表し、RII2及びRII3は互いに結合してそれらが結合する硫黄原子とともに環を形成していてもよい。
RII4は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
A-は、有機アニオンを表す。]
RII1で表される炭素数6~18の2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基及びナフチレン基等が挙げられる。
RII2及びRII3で表される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、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。
組み合わせた基としては、上述したアルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基、ベンジル基等のアラルキル基、アルキル基を有する芳香族炭化水素基(p-メチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、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)、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(p-シクロヘキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等)、フェニルシクロヘキシル基等のアリール-シクロアルキル基等が挙げられる。
RII4で表さ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。
RII4で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基としては、Ra8で表されるハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基と同じものが挙げられる。
AII1で表される2価の連結基としては、例えば、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基が挙げられ、該2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-で置き換わっていてもよい。具体的には、XIII3で表される炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基と同じものが挙げられる。 The structural unit having a sulfonio group and an organic anion in the side chain is preferably a structural unit represented by formula (II-1-1).
[In formula (II-1-1),
A II1 represents a single bond or a divalent linking group.
R II1 represents a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R II2 and R II3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and R II2 and R II3 may be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded.
R II4 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
A − represents an organic anion.
Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms represented by R II1 include a phenylene group and a naphthylene group.
Examples of the hydrocarbon group represented by R II2 and R II3 include an alkyl group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group formed by combining these groups.
Examples of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group include the same as those mentioned above.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a phenanthryl group.
Examples of the combined group include a combination of the above-mentioned alkyl group and alicyclic hydrocarbon group, aralkyl groups such as a benzyl group, aromatic hydrocarbon groups having an alkyl group (p-methylphenyl group, p-tert-butylphenyl group, tolyl group, xylyl group, cumenyl group, mesityl group, 2,6-diethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, etc.), aromatic hydrocarbon groups having an alicyclic hydrocarbon group (p-cyclohexylphenyl group, p-adamantylphenyl group, etc.), and aryl-cycloalkyl groups such as a phenylcyclohexyl group.
Examples of the halogen atom represented by RII4 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R II4 include the same as the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom and which is represented by R a8 .
Examples of the divalent linking group represented by A II1 include a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, in which -CH 2 - may be replaced by -O-, -S- or -CO-. Specific examples include the same as the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms represented by X III3 .
式(II-1-1)中のカチオンを含む構造単位としては、以下で表される構造単位及びRII4のメチル基に相当する基が、水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基等に置き換わった構造単位などが挙げられる。
A-で表される有機アニオンとしては、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及びカルボン酸アニオン等が挙げられる。A-で表される有機アニオンは、スルホン酸アニオンが好ましく、スルホン酸アニオンとしては、後述する式(B1)で表されるアニオンと同様のものが挙げられる。 Examples of the organic anion represented by A- include a sulfonate anion, a sulfonylimide anion, a sulfonylmethide anion, and a carboxylate anion. The organic anion represented by A- is preferably a sulfonate anion, and examples of the sulfonate anion include the same anion as that represented by formula (B1) described later.
A-で表されるスルホニルイミドアニオンとしては、以下のものが挙げられる。
スルホニルメチドアニオンとしては、以下のものが挙げられる。
カルボン酸アニオンとしては、以下のものが挙げられる。
式(II-1-1)で表される構造単位としては、以下で表される構造単位などが挙げられる。
樹脂(A)中に、構造単位(II)を含有する場合の構造単位(II)の含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは1~20モル%であり、より好ましくは2~15モル%であり、さらに好ましくは3~10モル%である。 When the resin (A) contains the structural unit (II), the content of the structural unit (II) is preferably 1 to 20 mol %, more preferably 2 to 15 mol %, and even more preferably 3 to 10 mol %, based on the total structural units of the resin (A).
樹脂(A)は、上述の構造単位以外の構造単位を有していてもよく、このような構造単位としては、当技術分野で周知の構造単位が挙げられる。 Resin (A) may have structural units other than the above-mentioned structural units, and examples of such structural units include structural units well known in the art.
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(a2-A)と構造単位(a1)とからなる樹脂、すなわち、モノマー(a2-A)とモノマー(a1)との共重合体及び構造単位(a2-A)と構造単位(a1)と構造単位(s)とからなる樹脂、すなわち、モノマー(a2-A)とモノマー(a1)とモノマー(s)との共重合体である。
構造単位(a1)は、好ましくは構造単位(a1-0)、構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)(好ましくはシクロヘキシル基、及びシクロペンチル基を有する該構造単位)からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、より好ましくは構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)(好ましくはシクロヘキシル基、及びシクロペンチル基を有する該構造単位)からなる群から選ばれる少なくとも一種であり、さらに好ましくは少なくとも二種である。
構造単位(s)は、好ましくは構造単位(a2)及び構造単位(a3)からなる群から選ばれる少なくとも一種である。構造単位(a2)は、好ましくは構造単位(a2-1)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なる群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 the structural unit (a2-A) and the structural unit (a1), i.e., a copolymer of the monomer (a2-A) and the monomer (a1), or a resin composed of the structural unit (a2-A), the structural unit (a1) and the structural unit (s), i.e., a copolymer of the monomer (a2-A), the monomer (a1) and the monomer (s).
The structural unit (a1) is preferably at least one selected from the group consisting of the structural unit (a1-0), the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) (preferably the structural unit having a cyclohexyl group and a cyclopentyl group), more preferably at least one selected from the group consisting of the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) (preferably the structural unit having a cyclohexyl group and a cyclopentyl group), and even more preferably at least two types.
The structural unit (s) is preferably at least one selected from the group consisting of the structural unit (a2) and the structural unit (a3). The structural unit (a2) is preferably the structural unit (a2-1). The structural unit (a3) is preferably at least one selected from the group consisting of the structural unit represented by formula (a3-1), the structural unit represented by formula (a3-2), and the structural unit represented by formula (a3-4).
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、これら構造単位を導くモノマーを用いて、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。本明細書では、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで実施例に記載の条件により求めた値である。
Each structural unit constituting the resin (A) may be used alone or in combination of two or more, and can be produced by a known polymerization method (e.g., radical polymerization method) using a monomer that derives these structural units. The content of each structural unit in the resin (A) can be adjusted by the amount of the monomer used in the polymerization.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,000 or more (more preferably 2,500 or more, even more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, even more preferably 15,000 or less). In this specification, the weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography under the conditions described in the Examples.
<樹脂(A)以外の樹脂>
本発明のレジスト組成物は、さらに、樹脂(A)以外の樹脂を含有していてもよい。
樹脂(A)以外の樹脂としては、例えば、構造単位(a4)又は構造単位(a5)を含有する樹脂(以下、樹脂(X)という場合がある)、式(a2-A)で表される構造単位を含まず、かつ酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂(以下、樹脂(AY)という場合がある)等が挙げられる。
樹脂(X)としては、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)の全構造単位の合計に対して、30モル%以上であることが好ましく、40モル%以上であることがより好ましく、45モル%以上であることがさらに好ましい。
樹脂(X)及び樹脂(AY)がさらに有していてもよい構造単位としては、構造単位(a1)、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。中でも、樹脂(X)は、構造単位(a4)及び/又は構造単位(a5)のみからなる樹脂であることが好ましい。
樹脂(X)及び樹脂(AY)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組合せて用いてもよく、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(X)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(X)及び樹脂(AY)の重量平均分子量は、それぞれ独立して、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)及び樹脂(AY)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。
本発明のレジスト組成物が、樹脂(AY)を含む場合、その含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、通常、1~2500質量部(より好ましくは10~1000質量部)である。
また、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1~50質量部であり、さらに好ましくは1~40質量部であり、特に好ましくは1~30質量部であり、特に好ましくは1~8質量部である。
<Resins other than resin (A)>
The resist composition of the present invention may further contain a resin other than the resin (A).
Examples of resins other than resin (A) include a resin containing the structural unit (a4) or the structural unit (a5) (hereinafter, may be referred to as resin (X)), and a resin not containing a structural unit represented by formula (a2-A) and containing a structural unit having an acid labile group (hereinafter, may be referred to as resin (AY)).
As the resin (X), a resin containing the structural unit (a4) is particularly preferred.
In the resin (X), the content of the structural unit (a4) is preferably 30 mol % or more, more preferably 40 mol % or more, and even more preferably 45 mol % or more, based on the total amount of all structural units in the resin (X).
Examples of structural units that may be further contained in the resin (X) and the resin (AY) include the structural unit (a1), the structural unit (a2), the structural unit (a3), and structural units derived from other known monomers. Among these, the resin (X) is preferably a resin consisting only of the structural unit (a4) and/or the structural unit (a5).
Each structural unit constituting the resin (X) and the resin (AY) may be used alone or in combination of two or more, and can be produced by a known polymerization method (e.g., radical polymerization method) using a monomer that derives these structural units. The content of each structural unit in the resin (X) can be adjusted by the amount of the monomer used in the polymerization.
The weight average molecular weight of resin (X) and resin (AY) is preferably 6,000 or more (more preferably 7,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less), independently. The method for measuring the weight average molecular weight of resin (X) and resin (AY) is the same as that for resin (A).
When the resist composition of the present invention contains resin (AY), the content thereof is usually from 1 to 2,500 parts by mass (more preferably from 10 to 1,000 parts by mass) per 100 parts by mass of resin (A).
Furthermore, when the resist composition contains resin (X), the content thereof is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, even more preferably 1 to 40 parts by mass, particularly preferably 1 to 30 parts by mass, and particularly preferably 1 to 8 parts by mass, relative to 100 parts by mass of resin (A).
レジスト組成物における樹脂(A)の含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下であることが好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。また、樹脂(A)以外の樹脂を含む場合は、樹脂(A)と樹脂(A)以外の樹脂との合計含有率は、レジスト組成物の固形分に対して、80質量%以上99質量%以下であることが好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。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 content of resin (A) in the resist composition is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, and more preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, based on the solid content of the resist composition. In addition, when a resin other than resin (A) is contained, the total content of resin (A) and the resin other than resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, and more 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 resin content therein can be measured by known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
<式(I)で表される塩>
本発明のレジスト組成物は、式(I)で表される塩(以下「塩(I)」という場合がある)を含有する。
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。
R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、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。
zは、0~6のいずれかの整数を表し、zが2以上のとき、複数のR1及びR2は互いに同一であっても異なってもよい。
X1は、*-CO-O-、*-O-CO-、*-O-CO-O-又は*-O-(但し、*は、C(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合位を表す。)を表す。
L1は、単結合又は炭素数1~28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-、-S-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
R3は、置換基を有してもよいナフチル基を表す。
Z+は有機カチオンを表す。]
塩(I)のうち、負電荷を有する側を「アニオン(I)」、正電荷を有する側を「カチオン(I)」と称することがある。 <Salt represented by formula (I)>
The resist composition of the present invention contains a salt represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as "salt (I)").
[In formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or greater, a plurality of R 1s and R 2s may be the same or different.
X 1 represents *-CO-O-, *-O-CO-, *-O-CO-O- or *-O- (wherein * represents the bonding position with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--.
R3 represents a naphthyl group which may have a substituent.
Z + represents an organic cation.
In the salt (I), the negatively charged side is sometimes referred to as the "anion (I)" and the positively charged side is sometimes referred to as the "cation (I)".
式(I)において、Q1、Q2、R1及びR2の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、ペルフルオロヘキシル基などが挙げられる。
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、好ましくはトリフルオロメチル基又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
R1及びR2は、それぞれ独立に、好ましくは水素原子又はフッ素原子である。
zは、0又は1であることが好ましい。
X1は、*-CO-O-、*-O-CO-又は*-O-CO-O-(*はC(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合部位を表す。)であることが好ましい。
In formula (I), examples of the perfluoroalkyl group for Q 1 , Q 2 , R 1 and R 2 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group.
Q 1 and Q 2 each independently represent preferably a trifluoromethyl group or a fluorine atom, more preferably a fluorine atom.
R 1 and R 2 each independently represent preferably a hydrogen atom or a fluorine atom.
It is preferred that z is 0 or 1.
X 1 is preferably *-CO-O-, *-O-CO- or *-O-CO-O- (* represents a bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L1で表される2価の飽和炭化水素基としては、アルカンジイル基等の鎖式飽和炭化水素基、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基(例えば脂環式炭化水素基とアルカンジイル基とから形成される2価の炭化水素基)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、ブタン-2,2-ジイル基、ペンタン-2,4-ジイル基、ペンタン-3,3-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、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、アダマンタン-2,5-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。
組み合わせた基の場合、上述の基において価数の異なる基(アルキル基、アルカントリイル基、シクロアルキル基、シクロアルカントリイル基等)が含まれていてもよい。
L1の炭素数1~28の2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
L1で表される炭素数1~28の2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-、-S-、-SO2-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炭化水素基の炭素数とする。
L1に含まれる-CH2-が、-O-又は-CO-に置き換わった基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシ基(例えば、CH3-O-)、カルボニル基(-CO-)、アルカンジイルオキシ基(例えば、-CH2-O-)、アルカンジイルオキシアルカンジイル基(例えば、-CH2-O-CH2-)、アルキルカルボニル基(例えば、CH3-CO-)、アルカンジイルカルボニル基(例えば、-CH2-CO-)、アルカンジイルカルボニルアルカンジイル基(例えば、-CH2-CO-CH2-)、アルキルカルボニルオキシ基(例えば、CH3-CO-O-)、アルカンジイルカルボニルオキシ基(例えば、-CH2-CO-O-)、アルカンジイルカルボニルオキシアルカンジイル基(例えば、-CH2-CO-O-CH2-)、アルコキシカルボニル基(例えば、CH3-O-CO-)、アルカンジイルオキシカルボニル基(例えば、-CH2-O-CO-)、アルカンジイルオキシカルボニルアルカンジイル基(例えば、-CH2-O-CO-CH2-)等が挙げられる。
L1は、単結合又は炭素数1~28の飽和炭化水素基(該飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)であってもよいが、単結合、炭素数1~4のアルカンジイル基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)又は炭素数1~4のアルカンジイル基と炭素数3~18の脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせてなる基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよく、該脂環式飽和炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)であることが好ましく、単結合、炭素数1~4のアルカンジイル基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)又は炭素数1~4のアルカンジイル基と炭素数3~18の脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせてなる基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)であることがより好ましく、単結合、炭素数1~4のアルカンジイル基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)又は炭素数1~4のアルカンジイル基とアダマンタンジイル基とを組み合わせてなる基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)であることがさらに好ましい。
アルカンジイル基と脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせた基としては、*-アルカンジイル基-脂環式飽和炭化水素基-、*-アルカンジイル基-脂環式飽和炭化水素基-アルカンジイル基-、*-脂環式飽和炭化水素基-アルカンジイル基-等が挙げられ、アルカンジイル基とアダマンタンジイル基とを組み合わせた基としては、*-アルカンジイル基-アダマンタンジイル基-、*-アルカンジイル基-アダマンタンジイル基-アルカンジイル基-、*-アダマンタンジイル基-アルカンジイル基-等が挙げられる。*はX1との結合手を表す。
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by L1 include chain saturated hydrocarbon groups such as an alkanediyl group, and monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups, and may be a group formed by combining two or more of these groups (for example, a divalent hydrocarbon group formed from an alicyclic hydrocarbon group and an alkanediyl group).
Specific examples of such straight-chain alkanediyl groups include methylene, ethylene, propane-1,3-diyl, butane-1,4-diyl, pentane-1,5-diyl, hexane-1,6-diyl, heptane-1,7-diyl, octane-1,8-diyl, nonane-1,9-diyl, decane-1,10-diyl, undecane-1,11-diyl, dodecane-1,12-diyl, tridecane-1,13-diyl, tetradecane-1,14-diyl, pentadecane-1,15-diyl, hexadecane-1,16-diyl, and heptadecane-1,17-diyl groups;
branched alkanediyl groups such as ethane-1,1-diyl group, propane-1,1-diyl group, propane-1,2-diyl group, propane-2,2-diyl group, butane-2,2-diyl group, pentane-2,4-diyl group, pentane-3,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, and 2-methylbutane-1,4-diyl group;
monocyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups such as cycloalkanediyl groups, such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, and cyclooctane-1,5-diyl group;
Examples of the polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups include norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane-2,6-diyl group, and adamantane-2,5-diyl group.
In the case of a combination of groups, the above groups may contain groups having different valences (such as an alkyl group, an alkanetriyl group, a cycloalkyl group, and a cycloalkanetriyl group).
The --CH 2 -- contained in the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms of L 1 may be replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--.
When --CH 2 -- contained in the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms represented by L 1 is replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--, the number of carbon atoms before replacement is regarded as the number of carbon atoms of the hydrocarbon group.
Examples of groups in which -CH 2 - in L 1 is replaced by -O- or -CO- include a hydroxy group, a carboxy group, an alkoxy group (e.g., CH 3 -O-), a carbonyl group (-CO-), an alkanediyloxy group (e.g., -CH 2 -O-), an alkanediyloxyalkanediyl group (e.g., -CH 2 -O-CH 2 -), an alkylcarbonyl group (e.g., CH 3 -CO-), an alkanediylcarbonyl group (e.g., -CH 2 -CO-), an alkanediylcarbonylalkanediyl group (e.g., -CH 2 -CO-CH 2 -), an alkylcarbonyloxy group (e.g., CH 3 -CO-O-), an alkanediylcarbonyloxy group (e.g., -CH 2 -CO-O-), an alkanediylcarbonyloxyalkanediyl group (e.g., -CH 2 -CO-O-CH 2 -), an alkoxycarbonyl group (e.g., CH 3 —O—CO—), an alkanediyloxycarbonyl group (for example, —CH 2 —O—CO—), an alkanediyloxycarbonylalkanediyl group (for example, —CH 2 —O—CO—CH 2 —), and the like.
L 1 may be a single bond or a saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms (wherein —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by —O—, —S—, —SO 2 — or —CO—), but is preferably a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms (wherein —CH 2 — contained in the alkanediyl group may be replaced by —O— or —CO—), or a group formed by combining an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms with an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms (wherein —CH 2 — contained in the alkanediyl group may be replaced by —O— or —CO—, and wherein —CH 2 — contained in the alicyclic saturated hydrocarbon group may be replaced by —O—, —S—, —SO 2 — or —CO—), is preferably a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms (wherein -CH 2 - may be replaced by -O- or -CO-), or a group formed by combining an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms with an alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms (wherein -CH 2 - contained in the alkanediyl group may be replaced by -O- or -CO-), and even more preferably a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms (wherein -CH 2 - contained in the alkanediyl group may be replaced by -O- or -CO-), or a group formed by combining an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms with an adamantanediyl group (wherein -CH 2 - contained in the alkanediyl group may be replaced by -O- or -CO-).
Examples of groups combining an alkanediyl group with an alicyclic saturated hydrocarbon group include *-alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group-, *-alkanediyl group-alicyclic saturated hydrocarbon group-alkanediyl group-, *-alicyclic saturated hydrocarbon group-alkanediyl group-, etc., and examples of groups combining an alkanediyl group with an adamantanediyl group include *-alkanediyl group-adamantanediyl group-, *-alkanediyl group-adamantanediyl group-alkanediyl group-, *-adamantanediyl group-alkanediyl group-, etc. * represents a bond to X1 .
R3のナフチル基が有してもよい置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1~16のアルキル基(該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい)及びこれらの基のうち2種以上を組み合わせた基が挙げられる。
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等が挙げられる。
炭素数1~16のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられる。
アルキル基に含まれる-CH2-が、-O-又は-CO-に置き換わった基としては、ヒドロキシ基(メチル基中に含まれる-CH2-が、-O-に置き換わった基)、カルボキシル基(エチル基中に含まれる-CH2-CH2-が、-O-CO-に置き換わった基)、炭素数1~15のアルコキシ基(炭素数2~16のアルキル基中に含まれる-CH2-が、-O-に置き換わった基)、炭素数2~15のアルコキシカルボニル基(炭素数3~16のアルキル基中に含まれる-CH2-CH2-が、-O-CO-に置き換わった基)、炭素数2~16のアルキルカルボニル基(炭素数2~16のアルキル基中に含まれる-CH2-が、-CO-に置き換わった基)、炭素数2~15のアルキルカルボニルオキシ基(炭素数3~16のアルキル基中に含まれる-CH2-CH2-が、-CO-O-に置き換わった基)、及びこれらの基のうち2種以上を組み合わせた基等が挙げられる。
炭素数1~15の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、オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基等が挙げられる。
炭素数2~15のアルコキシカルボニル基、炭素数2~16のアルキルカルボニル基及び炭素数2~15のアルキルカルボニルオキシ基は、上述したアルキル基又はアルコキシ基にカルボニル基又はカルボニルオキシ基が結合した基を表す。
炭素数2~15のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が挙げられ、炭素数2~16の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、炭素数2~15の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、ブチリルオキシ基等が挙げられる。
置換基としては、ハロゲン原子又は炭素数1~16のアルキル基(該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい)が好ましく、ハロゲン原子又は炭素数1~12のアルキル基(該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい)がより好ましい。
R3で表されるナフチル基は、1つの置換基又は同一の又は異なる複数の置換基を有していてもよい。
Substituents that the naphthyl group of R3 may have include a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms ( -CH2- contained in the alkyl group may be replaced by -O- or -CO-), and a group consisting of a combination of two or more of these groups.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, and a nonyl group.
Examples of groups in which -CH 2 - in an alkyl group is replaced with -O- or -CO- include a hydroxy group (a group in which -CH 2 - in a methyl group is replaced with -O-), a carboxyl group (a group in which -CH 2 -CH 2 - in an ethyl group is replaced with -O-CO-), an alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms (a group in which -CH 2 - in an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms is replaced with -O-), an alkoxycarbonyl group having 2 to 15 carbon atoms (a group in which -CH 2 -CH 2 - in an alkyl group having 3 to 16 carbon atoms is replaced with -O-CO-), an alkylcarbonyl group having 2 to 16 carbon atoms (a group in which -CH 2 - in an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms is replaced with -CO-), and an alkylcarbonyloxy group having 2 to 15 carbon atoms (a group in which -CH 2 -CH 2 - in an alkyl group having 3 to 16 carbon atoms is replaced with -CO-). - is replaced by -CO-O-), and combinations of two or more of these groups.
Examples of the alkoxy group having 1 to 15 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, a 2-ethylhexyloxy group, a nonyloxy group, a decyloxy group, and an undecyloxy group.
The alkoxycarbonyl group having 2 to 15 carbon atoms, the alkylcarbonyl group having 2 to 16 carbon atoms, and the alkylcarbonyloxy group having 2 to 15 carbon atoms represent groups in which a carbonyl group or a carbonyloxy group is bonded to the above-mentioned alkyl group or alkoxy group.
Examples of the alkoxycarbonyl group having 2 to 15 carbon atoms include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a butoxycarbonyl group. Examples of the alkylcarbonyl group having 2 to 16 carbon atoms include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group. Examples of the alkylcarbonyloxy group having 2 to 15 carbon atoms include an acetyloxy group, a propionyloxy group, and a butyryloxy group.
The substituent is preferably a halogen atom or an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms (wherein the --CH 2 -- contained in the alkyl group may be replaced by --O-- or --CO--), and more preferably a halogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (wherein the --CH 2 -- contained in the alkyl group may be replaced by --O-- or --CO--).
The naphthyl group represented by R3 may have one substituent or multiple substituents which may be the same or different.
R3で表される置換基を有してもよいナフチル基としては、フッ素原子又は炭素数1~12のアルキル基を有していてもよいナフチル基(但し、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)であることが好ましく、炭素数1~12のアルキル基を有していてもよいナフチル基(但し、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)であることがより好ましく、ヒドロキシ基、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~11のアルコキシ基、炭素数1~11のヒドロキシアルキル基又は炭素数2~10のアルコキシアルカンジイルオキシ基を有してもよいナフチル基であることがさらに好ましく、ヒドロキシ基又は炭素数1~11のヒドロキシアルキル基を有してもよいナフチル基であることがさらにより好ましく、ヒドロキシ基又は炭素数1~11のヒドロキシアルキル基を有するナフチル基であることが特に好ましい。 The naphthyl group which may have a substituent and is represented by R3 is preferably a naphthyl group which may have a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (provided that -CH 2 - contained in the alkyl group may be replaced by -O- or -CO-), more preferably a naphthyl group which may have an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (provided that -CH 2 - contained in the alkyl group may be replaced by -O- or -CO-), even more preferably a naphthyl group which may have a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 11 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 11 carbon atoms or an alkoxyalkanediyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, even more preferably a naphthyl group which may have a hydroxy group or a hydroxyalkyl group having 1 to 11 carbon atoms, and particularly preferably a naphthyl group which has a hydroxy group or a hydroxyalkyl group having 1 to 11 carbon atoms.
アニオン(I)としては、例えば、以下のアニオンが挙げられる。なかでも、式(Ia-1)、式(Ia-2)、式(Ia-7)、式(Ia-8)、式(Ia-11)、式(Ia-12)、式(Ia-13)、式(Ia-14)、式(Ia-16)で表されるアニオンが好ましい。
Z+の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。具体的には、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。)が挙げられる。
Rb4~Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1~30の鎖式炭化水素基、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、該鎖式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、互いに結合してそれらが結合する硫黄原子と一緒になって環を形成してもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-S-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は同一でも異なってもよく、n2が2以上のとき、複数のRb8は同一でも異なってもよい。
Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1~36の鎖式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、互いに結合してそれらが結合する硫黄原子と一緒になって環を形成してもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-S-又は-CO-に置き換わってもよい。
Rb11は、水素原子、炭素数1~36の鎖式炭化水素基、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の鎖式炭化水素基、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、該鎖式炭化水素基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、互いに結合してそれらが結合する-CH-CO-を含めて環を形成していてもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-S-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、硫黄原子又は酸素原子を表す。
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は同一又は相異なり、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一又は相異なり、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一又は相異なり、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一又は相異なり、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一又は相異なり、t2が2以上のとき、複数のRb18は同一又は相異なる。
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、プロピル基、イソプロピル基、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。
特に、Rb9~Rb12の鎖式炭化水素基は、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。
特に、Rb9~Rb12の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3~18、より好ましくは炭素数4~12である。
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としては、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2-メチルアダマンタン-2-イル基、2-エチルアダマンタン-2-イル基、2-イソプロピルアダマンタン-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。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基等のアリール基が挙げられる。芳香族炭化水素基は、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有していてもよく、鎖式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(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、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)及び脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基(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等)等が挙げられる。なお、芳香族炭化水素基が、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有する場合は、炭素数1~18の鎖式炭化水素基及び炭素数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鎖式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。
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、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、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。
Rb4とRb5とが互いに結合してそれらが結合する硫黄原子と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の環である。また、硫黄原子を含む環は、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環であり、例えば下記の環が挙げられる。*は結合部位を表す。
Rb9とRb10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。この環は、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環である。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。この環は、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環である。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。 Examples of the organic cation of Z + include an organic onium cation, an organic sulfonium cation, an organic iodonium cation, an organic ammonium cation, a benzothiazolium cation, and an organic phosphonium cation. Among these, an organic sulfonium cation and an organic iodonium cation are preferred, and an arylsulfonium cation is more preferred. Specific examples include cations represented by any one of formulas (b2-1) to (b2-4) (hereinafter, these may be referred to as "cation (b2-1)" depending on the formula number).
In formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represent a chain 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, a hydrogen atom contained in the chain hydrocarbon group may be substituted with 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, a hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with 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, and a 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 be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and --CH 2 -- contained in the ring may be replaced by --O--, --S-- or --CO--.
R b7 and R b8 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.
m2 and n2 each independently represent an integer of 0 to 5.
When m2 is 2 or more, multiple R b7s may be the same or different, and when n2 is 2 or more, multiple R b8s may be the same or different.
R b9 and R b10 each independently represent a chain 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 be bonded to each other to form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and --CH 2 -- contained in the ring may be replaced by --O--, --S-- or --CO--.
R b11 represents a hydrogen atom, a chain 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 open chain 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, a hydrogen atom contained in the open chain hydrocarbon group may be substituted with an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group may be substituted with an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms.
R b11 and R b12 may be bonded to each other to form a ring including the --CH--CO-- to which they are bonded, and --CH 2 -- contained in the ring may be replaced by --O--, --S-- or --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 a sulfur atom or an oxygen atom.
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, multiple R b13 are the same or different; when p2 is 2 or more, multiple R b14 are the same or different; when q2 is 2 or more, multiple R b15 are the same or different; when r2 is 2 or more, multiple R b16 are the same or different; when s2 is 2 or more, multiple R b17 are the same or different; and when t2 is 2 or more, multiple R b18 are the same or different.
The aliphatic hydrocarbon group refers to a chain hydrocarbon group and an alicyclic hydrocarbon group.
Examples of the chain hydrocarbon group include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl and 2-ethylhexyl groups.
In particular, the chain hydrocarbon groups of R b9 to R b12 preferably have 1 to 12 carbon atoms.
The alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic alicyclic hydrocarbon group include cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and cyclodecyl. Examples of the polycyclic alicyclic hydrocarbon group include decahydronaphthyl, adamantyl, and norbornyl groups, as well as the following groups:
In particular, the alicyclic hydrocarbon groups of R b9 to R b12 preferably have 3 to 18 carbon atoms, and more preferably have 4 to 12 carbon atoms.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a 2-methyladamantan-2-yl group, a 2-ethyladamantan-2-yl group, a 2-isopropyladamantan-2-yl group, a methylnorbornyl group, an isobornyl group, etc. In the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an aliphatic hydrocarbon group, the total number of carbon atoms in the alicyclic hydrocarbon group and the aliphatic hydrocarbon group is preferably 20 or less.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, and a phenanthryl group. The aromatic hydrocarbon group may have a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, and examples of the aromatic hydrocarbon group include an aromatic hydrocarbon group having a chain hydrocarbon group (such as a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a p-ethylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a 2,6-diethylphenyl group, and a 2-methyl-6-ethylphenyl group) and an aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group (such as a p-cyclohexylphenyl group and a p-adamantylphenyl group). When the aromatic hydrocarbon group has a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, a chain hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms are preferred.
An example of the aromatic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an alkoxy group is a p-methoxyphenyl group.
Examples of the chain hydrocarbon group in which a hydrogen atom has been substituted with an aromatic hydrocarbon group include aralkyl groups such as a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a trityl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl 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 alkylcarbonyl 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.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, a propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, a butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, a pentylcarbonyloxy group, a hexylcarbonyloxy group, an octylcarbonyloxy group, and a 2-ethylhexylcarbonyloxy group.
The ring formed by R b4 and R b5 bonding to each other together with the sulfur atom to which they are bonded may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. Examples of this ring include rings having 3 to 18 carbon atoms, and preferably rings having 4 to 18 carbon atoms. Examples of the ring containing a sulfur atom include 3- to 12-membered rings, and preferably 3- to 7-membered rings, and examples of such rings include the following rings. * represents a bonding site.
The ring formed by R b9 and R b10 together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. This ring may be a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring. Examples of the ring include a thiolane-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), a thian-1-ium ring, and a 1,4-oxathiane-4-ium ring.
The ring formed by R b11 and R b12 together may be any of monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated and unsaturated rings. This ring may be a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring. Examples of the ring include an oxocycloheptane ring, an oxocyclohexane ring, an oxonorbornane ring, and an oxoadamantane ring.
カチオン(b2-1)~カチオン(b2-4)の中でも、好ましくは、カチオン(b2-1)である。
カチオン(b2-1)としては、以下のカチオンが挙げられる。
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。
カチオン(b2-3)としては、以下のカチオンが挙げられる。
カチオン(b2-4)としては、以下のカチオンが挙げられる。
塩(I)としては、表1に記載の塩が挙げられる。例えば表1において、塩(I-1)は、式(Ia-1)で表されるアニオンと式(b2-c-1)で表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。
Examples of the salt (I) include the salts listed in Table 1. For example, in Table 1, the salt (I-1) is a salt consisting of an anion represented by formula (Ia-1) and a cation represented by formula (b2-c-1), and is the salt shown below.
なかでも、塩(I)は、塩(I-1)、塩(I-2)、塩(I-7)、塩(I-8)、塩(I-11)、塩(I-12)、塩(I-13)、塩(I-14)、塩(I-16)、塩(I-21)、塩(I-22)、塩(I-27)、塩(I-28)、塩(I-31)、塩(I-32)、塩(I-33)、塩(I-34)、塩(I-36)、塩(I-41)、塩(I-42)、塩(I-47)、塩(I-48)、塩(I-51)、塩(I-52)、塩(I-53)、塩(I-54)、塩(I-56)、塩(I-61)、塩(I-62)、塩(I-67)、塩(I-68)、塩(I-71)、塩(I-72)、塩(I-73)、塩(I-74)、塩(I-76)、塩(I-81)、塩(I-82)、塩(I-87)、塩(I-88)、塩(I-91)、塩(I-92)、塩(I-93)、塩(I-94)、塩(I-96)、塩(I-101)、塩(I-102)、塩(I-107)、塩(I-108)、塩(I-111)、塩(I-112)、塩(I-113)、塩(I-114)、塩(I-116)、塩(I-121)、塩(I-122)、塩(I-127)、塩(I-128)、塩(I-131)、塩(I-132)、塩(I-133)、塩(I-134)、塩(I-136)、塩(I-141)、塩(I-142)、塩(I-147)、塩(I-148)、塩(I-151)、塩(I-152)、塩(I-153)、塩(I-154)、塩(I-156)、塩(I-161)、塩(I-162)、塩(I-167)、塩(I-168)、塩(I-171)、塩(I-172)、塩(I-173)、塩(I-174)、塩(I-176)、塩(I-181)、塩(I-182)、塩(I-187)、塩(I-188)、塩(I-191)、塩(I-192)、塩(I-193)、塩(I-194)、塩(I-196)が好ましい。 Among them, salt (I) is salt (I-1), salt (I-2), salt (I-7), salt (I-8), salt (I-11), salt (I-12), salt (I-13), salt (I-14), salt (I-16), salt (I-21), salt (I-22), salt (I-27), salt (I-28), salt (I-31), salt (I-32), salt (I-33), salt (I-34), salt (I-36), salt (I-41), salt (I-42), salt (I-47), salt (I-48), salt (I-51), salt (I -52), salt (I-53), salt (I-54), salt (I-56), salt (I-61), salt (I-62), salt (I-67), salt (I-68), salt (I-71), salt (I-72), salt (I-73), salt (I-74), salt (I-76), salt (I-81), salt (I-82), salt (I-87), salt (I-88), salt (I-91), salt (I-92), salt (I-93), salt (I-94), salt (I-96), salt (I-101), salt (I-102), salt (I- 107), salt (I-108), salt (I-111), salt (I-112), salt (I-113), salt (I-114), salt (I-116), salt (I-121), salt (I-122), salt (I-127), salt (I-128), salt (I-131), salt (I-132), salt (I-133), salt (I-134), salt (I-136), salt (I-141), salt (I-142), salt (I-147), salt (I-148), salt (I-151), salt (I-152), Salt (I-153), salt (I-154), salt (I-156), salt (I-161), salt (I-162), salt (I-167), salt (I-168), salt (I-171), salt (I-172), salt (I-173), salt (I-174), salt (I-176), salt (I-181), salt (I-182), salt (I-187), salt (I-188), salt (I-191), salt (I-192), salt (I-193), salt (I-194), and salt (I-196) are preferred.
<塩(I)の製造方法>
塩(I)において、X1が、*-CO-O-である塩(式(I1)で表される塩)は、例えば、式(I1-a)で表される塩とカルボニルジイミダゾールとを、溶媒中で反応させた後、さらに、式(I1-b)で表される化合物と反応させることにより製造することができる。
この反応における溶媒としては、クロロホルム、アセトニトリル等が挙げられる。
反応温度は通常5℃~80℃であり、反応時間は通常0.5時間~24時間である。 <Method for producing salt (I)>
In the salt (I), a salt in which X1 is *-CO-O- (a salt represented by formula (I1)) can be produced, for example, by reacting a salt represented by formula (I1-a) with carbonyldiimidazole in a solvent, and then further reacting the resulting mixture with a compound represented by formula (I1-b).
(In the formula, all symbols have the same meaning as defined above.)
Solvents for this reaction include chloroform, acetonitrile, and the like.
The reaction temperature is usually 5° C. to 80° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours.
式(I1-a)で表される塩は、例えば、以下で表される塩などが挙げられ、特開2008-127367号公報に記載された方法で製造することができる。
Examples of the salt represented by formula (I1-a) include the salts represented by the following formulas, and can be produced by the method described in JP-A-2008-127367.
Examples of the compound represented by formula (I1-b) include compounds represented by the following formula, which are readily available on the market and can be easily produced by known production methods.
塩(I)において、X1が、*-O-CO-O-である塩(式(I2)で表される塩)は、例えば、式(I2-a)で表される塩とカルボニルジイミダゾールとを、溶媒中で反応させた後、さらに、式(I1-b)で表される化合物と反応させることにより製造することができる。
また、式(I2)で表される塩は、例えば、式(I1-b)で表される化合物とカルボニルジイミダゾールとを、溶媒中で反応させた後、さらに、式(I2-a)で表される塩と反応させることにより製造することもできる。
この反応における溶媒としては、クロロホルム、アセトニトリル等が挙げられる。
反応温度は通常5℃~80℃であり、反応時間は通常0.5時間~24時間である。
式(I2-a)で表される塩は、例えば、以下で表される塩などが挙げられ、特開2012-193170号公報に記載された方法で製造することができる。
In the salt (I), a salt in which X1 is *-O-CO-O- (a salt represented by the formula (I2)) can be produced, for example, by reacting a salt represented by the formula (I2-a) with carbonyldiimidazole in a solvent, and then further reacting the resulting mixture with a compound represented by the formula (I1-b).
In addition, the salt represented by formula (I2) can also be produced by reacting a compound represented by formula (I1-b) with carbonyldiimidazole in a solvent, and then reacting the resulting mixture with a salt represented by formula (I2-a).
(In the formula, all symbols have the same meaning as defined above.)
Solvents for this reaction include chloroform, acetonitrile, and the like.
The reaction temperature is usually 5° C. to 80° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours.
Examples of the salt represented by formula (I2-a) include the salts represented by the following formulas, and can be produced by the method described in JP-A-2012-193170.
塩(I)において、X1が、*-O-CO-である塩(式(I3)で表される塩)は、例えば、式(I3-b)で表される化合物を、溶媒中で、カルボニルジイミダゾールと反応させ、その後さらに、式(I2-a)で表される塩と反応させることにより製造することができる。
この反応における溶媒としては、クロロホルム、アセトニトリル等が挙げられる。
反応温度は通常5℃~80℃であり、反応時間は通常0.5時間~24時間である。
式(I3-b)で表される化合物としては、下記式で表される化合物等が挙げられ、市場より容易に入手することができる。
In the salt (I), a salt in which X 1 is *-O-CO- (a salt represented by formula (I3)) can be produced, for example, by reacting a compound represented by formula (I3-b) with carbonyldiimidazole in a solvent, and then further reacting the resulting compound with a salt represented by formula (I2-a).
(In the formula, all symbols have the same meaning as defined above.)
Solvents for this reaction include chloroform, acetonitrile, and the like.
The reaction temperature is usually 5° C. to 80° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours.
Examples of the compound represented by formula (I3-b) include compounds represented by the following formula, and are readily available on the market.
塩(I)において、X1が、-O-である塩(式(I4)で表される塩)は、式(I2-a)で表される塩と、式(I1-b)で表される化合物とを、塩基の存在下、溶媒中で反応させることにより得ることができる。
この反応における塩基としては、水酸化カリウム等が挙げられる。
この反応における溶媒としては、アセトニトリル等が挙げられる。
反応温度は通常5℃~80℃であり、反応時間は通常0.5時間~24時間である。 The salt (I) in which X1 is -O- (the salt represented by formula (I4)) can be obtained by reacting the salt represented by formula (I2-a) with the compound represented by formula (I1-b) in a solvent in the presence of a base.
(In the formula, all symbols have the same meaning as defined above.)
The base in this reaction includes potassium hydroxide and the like.
The solvent for this reaction may be acetonitrile or the like.
The reaction temperature is usually 5° C. to 80° C., and the reaction time is usually 0.5 to 24 hours.
塩(I)において、L1が、炭素数1~4のアルカンジイル基とアダマンタンジイル基とを組み合わせてなる基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)である塩は、式(I1)~式(I4)で表される塩を合成する際の式(I1-a)で表される塩又は式(I2-a)で表される塩を下記で表される塩に置き換えることにより製造することができる。
塩(I)は、レジスト組成物において、酸発生剤として機能し得る。塩(I)は、レジスト組成物において、1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The salt (I) can function as an acid generator in the resist composition. The salt (I) may be used alone or in combination of two or more kinds in the resist composition.
<酸発生剤(B)>
本発明のレジスト組成物は、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。酸発生剤(B)は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Acid Generator (B)>
The resist composition of the present invention may contain, in addition to the salt (I), an acid generator known in the resist field (hereinafter, may be referred to as "acid generator (B)"). The acid generator (B) may be used alone or in combination of two or more kinds.
酸発生剤(B)は、非イオン系又はイオン系のいずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤としては、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、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)等が挙げられる。イオン系酸発生剤としては、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挙げられる。 The acid generator (B) may be either nonionic or ionic. Examples of nonionic acid generators include sulfonate esters (e.g., 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4-sulfonate), sulfones (e.g., disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane), etc. Examples of ionic acid generators include onium salts containing onium cations (e.g., diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts). Examples of anions of onium salts include sulfonate anion, sulfonylimide anion, sulfonylmethide anion, etc.
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。酸発生剤(B)は、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the acid generator (B), compounds that generate acid when exposed to radiation, such as those described in JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, U.S. Pat. No. 3,779,778, U.S. Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, and European Patent No. 126,712, can be used. Compounds produced by known methods may also be used. Two or more types of acid generators (B) may be used in combination.
酸発生剤(B)は、好ましくはフッ素含有酸発生剤であり、より好ましくは式(B1)で表される塩(以下「酸発生剤(B1)」という場合がある。但し、塩(I)を除く。)である。
Qb1及びQb2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-、-S(O)2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Z1+は、有機カチオンを表す。] The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, and more preferably a salt represented by formula (B1) (hereinafter, sometimes referred to as "acid generator (B1)", excluding salt (I)).
[In formula (B1),
Q b1 and Q b2 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, in which -CH 2 - may be replaced by -O- or -CO-, and in which a hydrogen atom may be replaced by a fluorine atom or a hydroxyl group.
Y represents an optionally substituted methyl group or an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and one -CH 2 - contained in the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by -O-, -S(O) 2 - or -CO-.
Z1 + represents an organic cation.
Qb1及びQb2の表す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。
Qb1及びQb2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、ともにフッ素原子であることがより好ましい。
Examples of the perfluoroalkyl group represented by Q b1 and Q b2 include a trifluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluoroisopropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorosec-butyl group, a perfluorotert-butyl group, a perfluoropentyl group, and a perfluorohexyl group.
It is preferable that Q b1 and Q b2 each independently represent a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and it is more preferable that both represent a fluorine atom.
Lb1における2価の飽和炭化水素基としては、直鎖状アルカンジイル基、分岐状アルカンジイル基、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種以上を組合せることにより形成される基でもよい。
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 for L b1 include a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group, and may be a group formed by combining two or more of these groups.
Specific examples of such straight-chain alkanediyl groups include methylene, ethylene, propane-1,3-diyl, butane-1,4-diyl, pentane-1,5-diyl, hexane-1,6-diyl, heptane-1,7-diyl, octane-1,8-diyl, nonane-1,9-diyl, decane-1,10-diyl, undecane-1,11-diyl, dodecane-1,12-diyl, tridecane-1,13-diyl, tetradecane-1,14-diyl, pentadecane-1,15-diyl, hexadecane-1,16-diyl, and heptadecane-1,17-diyl groups;
branched alkanediyl groups such as ethane-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-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, and 2-methylbutane-1,4-diyl group;
monocyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups such as cycloalkanediyl groups, such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, and cyclooctane-1,5-diyl group;
Examples of the polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon groups include norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and adamantane-2,6-diyl group.
Lb1で表される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。なお、式(b1-1)~式(b1-3)で表される基及びそれらの具体例である式(b1-4)~式(b1-11)で表される基において、*及び**は結合部位を表し、*は-Yとの結合手を表す。 Examples of the divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1 in which -CH 2 - is replaced by -O- or -CO- include groups represented by any of formulas (b1-1) to (b1-3). In the groups represented by formulas (b1-1) to (b1-3) and specific examples thereof represented by formulas (b1-4) to (b1-11), * and ** represent bonding sites, and * represents a bond to -Y.
[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。] [In formula (b1-1),
L b2 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and a 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, a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and -CH 2 - contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or -CO-.
However, the total number of carbon atoms in L b2 and L b3 is 22 or less.
In formula (b1-2),
L b4 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and a 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, a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and -CH 2 - contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or -CO-.
However, the total number of carbon atoms in L b4 and L b5 is 22 or less.
In formula (b1-3),
L b6 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and a 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, a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and -CH 2 - contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or -CO-.
However, the total number of carbon atoms in L b6 and L b7 is 23 or less.
式(b1-1)~式(b1-3)で表される基においては、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 groups represented by formulae (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 replacement is regarded as the number of carbon atoms of the saturated hydrocarbon group.
Examples of the divalent saturated hydrocarbon group include the same divalent saturated hydrocarbon groups as those represented by 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-は-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
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 a 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 a 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, in which a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group, and -CH 2 - contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with -O- or -CO-.
Lb1で表される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。 The divalent saturated hydrocarbon group represented by L b1 in which one --CH 2 -- is replaced by --O-- or --CO-- is preferably a group represented by formula (b1-1) or formula (b1-3).
式(b1-1)で表される基としては、式(b1-4)~式(b1-8)でそれぞれ表される基が挙げられる。
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い。
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い。
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い。
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 group represented by formula (b1-1) include groups represented by formulas (b1-4) to (b1-8).
[In formula (b1-4),
L b8 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
In formula (b1-5),
L b9 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by --O-- or --CO--.
L b10 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 19 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxyl group.
However, the total number of carbon atoms in L b9 and L b10 is 20 or less.
In formula (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 a 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 in L b11 and L b12 is 21 or less.
In formula (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, and --CH 2 -- contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by --O-- or --CO--.
L b15 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and a 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 formula (b1-8),
L b16 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced by --O-- or --CO--.
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 a 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 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)で表される基としては、式(b1-9)~式(b1-11)でそれぞれ表される基が挙げられる。
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、Lb22及び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、Lb25及びLb26の合計炭素数は21以下である。 Examples of the group represented by formula (b1-3) include groups represented by formulas (b1-9) to (b1-11).
In formula (b1-9),
L b19 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the 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, a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group or an alkylcarbonyloxy group, -CH 2 - contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with -O- or -CO-, and a hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be substituted with a hydroxyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b19 and L b20 is 23 or less.
In formula (b1-10),
L b21 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the 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 a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group or an alkylcarbonyloxy group. -CH 2 - contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with -O- or -CO-, and a hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be substituted with a hydroxyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b21 , L b22 and L b23 is 21 or less.
In formula (b1-11),
L b24 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the 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 a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group or an alkylcarbonyloxy group. -CH 2 - contained in the alkylcarbonyloxy group may be replaced with -O- or -CO-, and a hydrogen atom contained in the alkylcarbonyloxy group may be substituted with a hydroxyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b24 , L b25 and L b26 is 21 or less.
なお、式(b1-9)で表される基から式(b1-11)で表される基においては、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、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。 In addition, in the groups represented by formulae (b1-9) to (b1-11), when a hydrogen atom contained in a saturated hydrocarbon group is replaced with an alkylcarbonyloxy group, the number of carbon atoms before replacement is regarded as the number of carbon atoms of the saturated hydrocarbon group.
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 alkylcarbonyloxy groups include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy, cyclohexylcarbonyloxy, and adamantylcarbonyloxy groups.
式(b1-4)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-5)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-6)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-7)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-8)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-2)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-9)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-10)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
式(b1-11)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Yで表される脂環式炭化水素基としては、式(Y1)~式(Y11)、式(Y36)~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-、-S(O)2-又は-CO-で置き換わる場合、その数は1つでもよいし、2以上でもよい。そのような基としては、式(Y12)~式(Y35)、式(Y39)~式(Y41)で表される基が挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include groups represented by formulae (Y1) to (Y11) and (Y36) to (Y38).
When a -CH 2 - contained in the alicyclic hydrocarbon group represented by Y is replaced by -O-, -S(O) 2 - or -CO-, the number may be 1 or may be 2 or more. Examples of such groups include groups represented by formulae (Y12) to (Y35) and formulae (Y39) to (Y41).
Yで表される脂環式炭化水素基としては、好ましくは式(Y1)~式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)~式(Y41)のいずれかで表される基であり、より好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)又は式(Y40)で表される基であり、さらに好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y20)、式(Y26)、式(Y27)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)又は式(Y40)で表される基である。
Yで表される脂環式炭化水素基が式(Y28)~式(Y35)、式(Y39)~式(Y40)等の酸素原子を含むスピロ環である場合には、2つの酸素原子間のアルカンジイル基は、1以上のフッ素原子を有することが好ましい。また、ケタール構造に含まれるアルカンジイル基のうち、酸素原子に隣接するメチレン基には、フッ素原子が置換されていないのが好ましい。 The alicyclic hydrocarbon group represented by Y is preferably a group represented by any one of the formulae (Y1) to (Y20), (Y26), (Y27), (Y30), (Y31), (Y39) to (Y41), more preferably a group represented by the formula (Y11), (Y15), (Y16), (Y20), (Y26), (Y27), (Y30), (Y31), (Y39) or (Y40), and even more preferably a group represented by the formula (Y11), (Y15), (Y20), (Y26), (Y27), (Y30), (Y31), (Y39) or (Y40).
When the alicyclic hydrocarbon group represented by Y is a spiro ring containing an oxygen atom, such as those of formulae (Y28) to (Y35) and (Y39) to (Y40), the alkanediyl group between the two oxygen atoms preferably has one or more fluorine atoms. Furthermore, among the alkanediyl groups contained in the ketal structure, it is preferable that the methylene group adjacent to the oxygen atom is not substituted with a fluorine atom.
Yで表されるメチル基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数3~16の脂環式炭化水素基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基、グリシジルオキシ基、-(CH2)ja-CO-O-Rb1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、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。jaは、0~4のいずれかの整数を表す。該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S(O)2-又は-CO-で置き換わっていてもよく、該アルキル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基又はフッ素原子に置き換わっていてもよい。)等が挙げられる。
Yで表される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、ヒドロキシ基で置換され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のアルキルカルボニル基、グリシジルオキシ基、-(CH2)ja-CO-O-Rb1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、炭素数6~18の芳香族炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。jaは、0~4のいずれかの整数を表す。該アルキル基及び該脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S(O)2-又は-CO-で置き換わっていてもよく、該アルキル基、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基又はフッ素原子に置き換わっていてもよい。)等が挙げられる。
Examples of the substituent on the methyl group represented by Y include a halogen atom, a hydroxy group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, a glycidyloxy group, a -(CH 2 ) ja -CO-O-R b1 group or a -(CH 2 ) ja -O-CO-R b1 group (wherein R b1 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof; ja represents an integer of 0 to 4; -CH 2 - contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be replaced by -O-, -S(O) 2 - or -CO-; and a hydrogen atom contained in the alkyl group, the alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may be replaced by a hydroxy group or a fluorine atom).
Substituents of the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a hydroxy group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, 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 alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group, a -(CH 2 ) ja -CO-O-R b1 group, or a -(CH 2 ) ja -O-CO-R b1 group (wherein R b1 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, or a combination thereof. ja represents an integer of 0 to 4. The -CH 2 - contained in the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group is preferably -O-, -S(O) 2 - or -CO-, and a hydrogen atom contained in the alkyl group, the alicyclic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group may be replaced by a hydroxy group or a fluorine atom.
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。
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、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基等が挙げられる。芳香族炭化水素基は、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有していてもよく、鎖式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基としては、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、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が挙げられ、脂環式炭化水素基を有する芳香族炭化水素基としては、p-アダマンチルフェニル基、p-シクロへキシルフェニル基等が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
ヒドロキシ基で置換されてい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のヒドロキシアルキル基が挙げられる。
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。
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。
アルキルカルボニル基としては、例えば、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。
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group.
Examples of the aromatic hydrocarbon group include aryl groups such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a biphenyl group, and a phenanthryl group. The aromatic hydrocarbon group may have a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group. Examples of the aromatic hydrocarbon group having a chain hydrocarbon group include a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, a mesityl group, a p-ethylphenyl group, a p-tert-butylphenyl group, a 2,6-diethylphenyl group, and a 2-methyl-6-ethylphenyl group. Examples of the aromatic hydrocarbon group having an alicyclic hydrocarbon group include a p-adamantylphenyl group and a p-cyclohexylphenyl group.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, and a dodecyl group.
Examples of the alkyl group substituted with a hydroxy group include hydroxyalkyl groups such as 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 aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a naphthylmethyl group, and a naphthylethyl group.
Examples of the alkylcarbonyl group include an acetyl group, a propionyl group, and a butyryl group.
Yとしては、以下のものが挙げられる。
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、該脂環式炭化水素基又はアダマンチル基を構成する-CH2-は-CO-、-S(O)2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。Yは、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、オキソアダマンチル基又は下記で表される基である。
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、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。 As the sulfonate anion in the salt represented by formula (B1), anions represented by formulas (B1-A-1) to (B1-A-55) are preferred [hereinafter, they may be referred to as "anion (B1-A-1)" depending on the formula number. ], and anions represented by any of formulas (B1-A-1) to (B1-A-4), (B1-A-9), (B1-A-10), (B1-A-24) to (B1-A-33), (B1-A-36) to (B1-A-40), and (B1-A-47) to (B1-A-55) are more preferred.
ここでRi2~Ri7は、互いに独立に、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の鎖式炭化水素基、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、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。LA4は、単結合又は炭素数1~4のアルカンジイル基である。
Qb1及びQb2は、上記と同じ意味を表す。
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとしては、具体的には、特開2010-204646号公報に記載されたアニオンが挙げられる。
Here, R i2 to R i7 are each independently, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group. R i8 is, for example, a chain 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 group formed by combining these, more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group, or an adamantyl group. L A4 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Q b1 and Q b2 have the same meaning as above.
Specific examples of the sulfonate anion in the salt represented by formula (B1) include the anions described in JP-A-2010-204646.
式(B1)で表される塩におけるスルホン酸アニオンとして好ましくは、式(B1a-1)~式(B1a-34)でそれぞれ表されるアニオンが挙げられる。
なかでも、式(B1a-1)~式(B1a-3)及び式(B1a-7)~式(B1a-16)、式(B1a-18)、式(B1a-19)、式(B1a-22)~式(B1a-34)のいずれかで表されるアニオンが好ましい。 Among these, anions represented by any of formulas (B1a-1) to (B1a-3), (B1a-7) to (B1a-16), (B1a-18), (B1a-19), and (B1a-22) to (B1a-34) are preferred.
Z1+の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。
式(B1)中のZ1+は、式(II-2-A’)で表される構造単位における有機カチオンZA+と同様のものが挙げられる。
Examples of the organic cation of Z1 + include organic onium cations, organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, benzothiazolium cations, and organic phosphonium cations. Among these, organic sulfonium cations and organic iodonium cations are preferred, and arylsulfonium cations are more preferred.
Z1 + in formula (B1) may be the same as the organic cation ZA + in the structural unit represented by formula (II-2-A').
酸発生剤(B)は、上述のアニオン及び上述の有機カチオンの組合せであり、これらは任意に組合せることができる。酸発生剤(B)としては、好ましくは式(B1a-1)~式(B1a-3)、式(B1a-7)~式(B1a-16)、式(B1a-18)、式(B1a-19)、式(B1a-22)~式(B1a-34)のいずれかで表されるアニオンと、カチオン(b2-1)又はカチオン(b2-3)との組合せが挙げられる。 The acid generator (B) is a combination of the above-mentioned anion and the above-mentioned organic cation, which can be combined in any desired manner. The acid generator (B) is preferably a combination of an anion represented by any of formulas (B1a-1) to (B1a-3), (B1a-7) to (B1a-16), (B1a-18), (B1a-19), and (B1a-22) to (B1a-34) and a cation (b2-1) or a cation (b2-3).
酸発生剤(B)としては、好ましくは式(B1-1)~式(B1-48)でそれぞれ表されるものが挙げられる、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(B1-20)~式(B1-26)、式(B1-29)、式(B1-31)~式(B1-48)で表されるものがとりわけ好ましい。
酸発生剤として塩(I)及び酸発生剤(B)を含有する場合、塩(I)と酸生剤(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であり、好ましくは2:98~98:2であり、より好ましくは5:95~95:5であり、さらに好ましくは10:90~90:10であり、特に好ましくは15:85~85:15である。
本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤の合計の含有率は、前述の樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上45質量部以下、より好ましくは1質量部以上40質量部以下、さらに好ましくは3質量部以上35質量部以下である。
When the acid generator 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 generator (B)) is usually 1:99 to 99:1, preferably 2:98 to 98:2, more preferably 5:95 to 95:5, still more preferably 10:90 to 90:10, and particularly preferably 15:85 to 85:15.
In the resist composition of the present invention, the total content of the acid generators is preferably 1 part by mass or more and 45 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less, and even more preferably 3 parts by mass or more and 35 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the resin (A).
<溶剤(E)>
溶剤(E)の含有率は、レジスト組成物中、通常90質量%以上99.9質量%以下であり、好ましくは92質量%以上99質量%以下であり、より好ましくは94質量%以上99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、例えば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。
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;等を挙げることができる。溶剤(E)の1種を単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
<Solvent (E)>
The content of the solvent (E) in the resist composition is usually from 90% by mass to 99.9% by mass, preferably from 92% by mass to 99% by mass, and more preferably from 94% by mass to 99% by mass. The content of the solvent (E) can be measured by a known analytical method such as liquid chromatography or gas chromatography.
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; esters such as ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate, and ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; etc. One type of solvent (E) may be used alone, or two or more types may be used.
<クエンチャー(C)>
クエンチャー(C)としては、塩基性の含窒素有機化合物及び酸発生剤(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る。クエンチャー(C)の含有量は、レジスト組成物の固形分量を基準に、0.01~15質量%程度であることが好ましく、0.01~10質量%程度であることがより好ましく、0.01~5質量%程度であることがさらに好ましく、0.1~3質量%程度であることがさらにより好ましい。
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。
アミンとしては、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、2,2’-メチレンビスアニリン、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、より好ましくは2,6-ジイソプロピルアニリンが挙げられる。
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。
<Quencher (C)>
Examples of the quencher (C) include a basic nitrogen-containing organic compound and a salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator (B). The content of the quencher (C) is preferably about 0.01 to 15 mass %, more preferably about 0.01 to 10 mass %, even more preferably about 0.01 to 5 mass %, and even more preferably about 0.1 to 3 mass %, based on the solid content of the resist composition.
The basic nitrogen-containing organic compound includes amines and ammonium salts. The amines include aliphatic amines and aromatic amines. The aliphatic amines include primary amines, secondary amines, and tertiary amines.
Examples of amines include 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, tributaryamine, ethylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine, ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldi Decylamine, 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, 2,2'-methylenebisaniline, imidazole, 4-methylimidazole, pyridine, 4-methylpyridine, 1,2-di(2-pyridinyl)amine ... Examples of the di(4-pyridyl)ethane include 1,2-di(4-pyridyl)ethane, 1,2-di(2-pyridyl)ethene, 1,2-di(4-pyridyl)ethene, 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'-dipyridylamine, 2,2'-dipicolylamine, and bipyridine. Preferred is diisopropylaniline, and more preferred is 2,6-diisopropylaniline.
Examples of the ammonium salt include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-(trifluoromethyl)phenyltrimethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate, and choline.
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における酸性度は、酸解離定数(pKa)で示される。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(B)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)で表される塩(以下、「弱酸分子内塩(D)という場合がある。」)、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。好ましくは、酸発生剤(B)から発生する酸よりも酸性度の弱いカルボン酸を発生する塩(カルボン酸アニオンを有する塩)であり、より好ましくは、弱酸分子内塩(D)である。
Examples of the salt that generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator (B) include the salt represented by the following formula, the salt represented by formula (D) described in JP-A-2015-147926 (hereinafter sometimes referred to as "weak acid inner salt (D)"), and the salts described in JP-A-2012-229206, JP-A-2012-6908, JP-A-2012-72109, JP-A-2011-39502, and JP-A-2011-191745. A salt that generates a carboxylic acid having a weaker acidity than the acid generated from the acid generator (B) (salt having a carboxylate anion) is preferred, and a weak acid inner salt (D) is more preferred.
弱酸分子内塩(D)としては、以下の塩が挙げられる。
〈その他の成分〉
本発明のレジスト組成物は、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)に特に限定はなく、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>
The resist composition of the present invention may contain components other than the above-mentioned components (hereinafter, sometimes referred to as "other components (F)") as necessary. There are no particular limitations on the other components (F), and additives known in the resist field, such as sensitizers, dissolution inhibitors, surfactants, stabilizers, dyes, etc., can be used.
〈レジスト組成物の調製〉
本発明のレジスト組成物は、塩(I)、樹脂(A)及び酸発生剤(B)、並びに、必要に応じて、用いられる樹脂(A)以外の樹脂、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 of the present invention can be prepared by mixing the salt (I), the resin (A), the acid generator (B), and, if necessary, a resin other than the resin (A) to be used, the solvent (E), the quencher (C), and other components (F). The order of mixing is arbitrary and is not particularly limited. The temperature during mixing can be selected from 10 to 40° C. depending on the type of resin, the solubility of the resin in the solvent (E), and the like. The mixing 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 can be used.
After mixing the components, it is preferable to filter the mixture 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。
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く、基板上に反射防止膜等が形成されていてもよい。
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℃であることが好ましく、加熱時間は、10~180秒間であることが好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、1~1.0×105Pa程度であることが好ましい。
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。
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。
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、例えば、5~60℃であることが好ましく、現像時間は、例えば、5~300秒間であることが好ましい。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。
本発明の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。例えば、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。
本発明の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。
中でも、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。
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。
<Method for Producing Resist Pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises the steps of:
(1) 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) exposing the composition layer to light;
(4) a step of heating the composition layer after exposure, and (5) a step of developing the composition layer after heating.
The resist composition can be applied onto a substrate by a commonly used device such as a spin coater. The substrate can be an inorganic substrate such as a silicon wafer. Before applying the resist composition, the substrate may be cleaned, and an anti-reflective film or the like may be formed on the substrate.
The composition after coating is dried to remove the solvent and form a composition layer. Drying is carried out, for example, by evaporating the solvent using a heating device such as a hot plate (so-called pre-baking), or by using a vacuum device. The heating temperature is preferably 50 to 200°C, and the heating time is preferably 10 to 180 seconds. The pressure during drying under reduced pressure is preferably about 1 to 1.0 x 105 Pa.
The obtained composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. As the exposure light source, various types can be used, such as those that emit ultraviolet laser light such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), and F2 excimer laser (wavelength 157 nm), those that convert the wavelength of laser light from a solid laser light source (YAG or semiconductor laser, etc.) to emit harmonic laser light in the far ultraviolet or vacuum ultraviolet range, and those that irradiate electron beams or extreme ultraviolet light (EUV). In this specification, irradiation with these radiations may be collectively referred to as "exposure". During exposure, exposure is usually performed through a mask corresponding to the desired pattern. When the exposure light source is an electron beam, exposure may be performed by direct drawing without using a mask.
The composition layer after exposure is subjected to a heat treatment (so-called post-exposure bake) in order to promote the deprotection reaction of the acid labile groups. The heating temperature is usually about 50 to 200°C, preferably about 70 to 150°C.
The heated composition layer is usually developed using a developing device and a developer. Examples of the developing method include a dip method, a paddle method, a spray method, and a dynamic dispense method. The developing temperature is preferably, for example, 5 to 60° C., and the developing time is preferably, for example, 5 to 300 seconds. By selecting the type of developer as follows, a positive resist pattern or a negative resist pattern can be produced.
When a positive resist pattern is produced from the resist composition of the present invention, an alkaline developer is used as the developer. The alkaline developer may be any of various alkaline aqueous solutions used in this field. Examples include aqueous solutions of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl)trimethylammonium hydroxide (commonly known as choline). The alkaline developer may contain a surfactant.
After development, the resist pattern is preferably washed with ultrapure water, and then water remaining on the substrate and the pattern is removed.
When producing a negative resist pattern from the resist composition of the present invention, a developer containing an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as an "organic developer") is used as the developer.
Examples of the organic solvent contained in the organic developer include ketone solvents such as 2-hexanone and 2-heptanone; glycol ether ester solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; ester solvents such as butyl acetate; glycol ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether; amide solvents such as N,N-dimethylacetamide; and aromatic hydrocarbon solvents such as anisole.
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably from 90% by mass to 100% by mass, more preferably from 95% by mass to 100% by mass, and further preferably consists essentially of the organic solvent.
Among them, the organic developer is preferably a developer containing butyl acetate and/or 2-heptanone. 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 even more preferably substantially only butyl acetate and/or 2-heptanone.
The organic developer may contain a surfactant and may contain a small amount of water.
During development, the development may be stopped by replacing the organic developer with a different type of solvent.
The resist pattern after development is preferably washed with a rinse solution. There are no particular limitations on the rinse solution as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, preferably an alcohol solvent or an ester solvent.
After cleaning, it is preferable to remove any rinsing 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として好適であり、半導体の微細加工に有用である。
<Application>
The resist composition of the present invention is suitable as 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, and is particularly suitable as a resist composition for electron beam (EB) exposure or a resist composition for EUV exposure, and is useful for semiconductor microfabrication.
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 "parts" expressing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography under the following analytical conditions:
Column: TSKgel Multipore HXL-M x 3+guardcolumn (Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL/min
Detector: RI detector Column temperature: 40℃
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (Tosoh Corporation)
The structure of the compound was confirmed by measuring the molecular ion peak using mass spectrometry (LC: Agilent 1100 model, MASS: Agilent LC/MSD model). In the following examples, the value of this molecular ion peak is indicated by "MASS".
合成例1:式(I-1)で表される塩の合成
式(I-1-a)で表される塩2.07部及びクロロホルム10.33部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-b)で表される化合物0.84部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-c)で表される化合物3.30部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた混合物に、クロロホルム30部及び5%シュウ酸水溶液15部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。得られた有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を5回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、濃縮残渣に、tert-ブチルメチルエーテル30部を加えて、23℃で30分間攪拌した後、上澄み液を除去し、濃縮することにより、式(I-1)で表される塩2.73部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 331.0
Synthesis Example 1: Synthesis of a salt represented by formula (I-1)
2.07 parts of the salt represented by formula (I-1-a) and 10.33 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-1-c) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the supernatant liquid was removed and concentrated to obtain 2.73 parts of the salt represented by formula (I-1).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 331.0
合成例2:式(I-2)で表される塩の合成
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 331.0 Synthesis Example 2: Synthesis of a salt represented by formula (I-2)
2.07 parts of the salt represented by formula (I-1-a) and 10.33 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-2-c) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the supernatant liquid was removed and concentrated to obtain 1.29 parts of the salt represented by formula (I-2).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 331.0
合成例3:式(I-7)で表される塩の合成
式(I-7-a)で表される塩2.00部及びクロロホルム10部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-b)で表される化合物0.84部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-c)で表される化合物3.30部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた混合物に、クロロホルム30部及び5%シュウ酸水溶液15部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。得られた有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を5回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、濃縮残渣に、tert-ブチルメチルエーテル30部を加えて、23℃で30分間攪拌した後、上澄み液を除去し、濃縮することにより、式(I-7)で表される塩2.89部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 361.0
Synthesis Example 3: Synthesis of a salt represented by formula (I-7)
2.00 parts of the salt represented by formula (I-7-a) and 10 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-1-c) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the supernatant liquid was removed and concentrated to obtain 2.89 parts of the salt represented by formula (I-7).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 361.0
合成例4:式(I-11)で表される塩の合成
式(I-11-a)で表される塩2.91部及びクロロホルム20部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-b)で表される化合物0.84部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-c)で表される化合物3.30部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた混合物に、クロロホルム30部及び5%シュウ酸水溶液15部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。得られた有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を5回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、濃縮残渣に、tert-ブチルメチルエーテル30部を加えて、23℃で30分間攪拌した後、上澄み液を除去し、濃縮することにより、式(I-11)で表される塩3.18部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 509.1
Synthesis Example 4: Synthesis of a salt represented by formula (I-11)
2.91 parts of the salt represented by formula (I-11-a) and 20 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-1-c) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the supernatant liquid was removed and concentrated to obtain 3.18 parts of the salt represented by formula (I-11).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 509.1
合成例5:式(I-12)で表される塩の合成
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 509.1 Synthesis Example 5: Synthesis of a salt represented by formula (I-12)
2.91 parts of the salt represented by formula (I-11-a) and 20 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-2-c) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the supernatant liquid was removed and concentrated to obtain 1.66 parts of the salt represented by formula (I-12).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 509.1
合成例6:式(I-13)で表される塩の合成
式(I-13-a)で表される塩2.84部及びクロロホルム20部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-b)で表される化合物0.84部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-c)で表される化合物3.30部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた混合物に、クロロホルム30部及び5%シュウ酸水溶液15部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。得られた有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を5回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、濃縮残渣に、tert-ブチルメチルエーテル30部を加えて、23℃で30分間攪拌した後、上澄み液を除去し、濃縮することにより、式(I-13)で表される塩3.39部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 263.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 539.1
Synthesis Example 6: Synthesis of a salt represented by formula (I-13)
2.84 parts of the salt represented by formula (I-13-a) and 20 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-1-c) were added to the obtained mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the obtained mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the supernatant liquid was removed and concentrated to obtain 3.39 parts of the salt represented by formula (I-13).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 263.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 539.1
合成例7:式(I-111)で表される塩の合成
式(I-111-a)で表される塩2.99部及びクロロホルム20部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-b)で表される化合物0.84部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-c)で表される化合物3.30部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた混合物に、クロロホルム30部及び5%シュウ酸水溶液15部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。得られた有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を5回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、濃縮残渣に、tert-ブチルメチルエーテル30部を加えて、23℃で30分間攪拌した後、上澄み液を除去し、濃縮することにより、式(I-111)で表される塩2.97部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 281.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 509.1
Synthesis Example 7: Synthesis of a salt represented by formula (I-111)
2.99 parts of the salt represented by formula (I-111-a) and 20 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the resulting mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-1-c) were added to the resulting mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the resulting mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the resulting organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, followed by stirring at 23° C. for 30 minutes. The supernatant was then removed, and the mixture was concentrated to obtain 2.97 parts of a salt represented by formula (I-111).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 281.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 509.1
合成例8:式(I-131)で表される塩の合成
式(I-131-a)で表される塩3.16部及びクロロホルム20部を混合し、23℃で30分間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-b)で表される化合物0.84部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した。得られた混合溶液に、式(I-1-c)で表される化合物3.30部を添加し、さらに、50℃で3時間攪拌した後、23℃まで冷却した。得られた混合物に、クロロホルム30部及び5%シュウ酸水溶液15部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。得られた有機層にイオン交換水30部を加えて23℃で30分間攪拌した後、分液して有機層を取り出した。この水洗操作を5回繰り返した。得られた有機層を濃縮し、濃縮残渣に、tert-ブチルメチルエーテル30部を加えて、23℃で30分間攪拌した後、上澄み液を除去し、濃縮することにより、式(I-131)で表される塩2.66部を得た。
MASS(ESI(+)Spectrum):M+ 317.1
MASS(ESI(-)Spectrum):M- 509.1
Synthesis Example 8: Synthesis of a salt represented by formula (I-131)
3.16 parts of the salt represented by formula (I-131-a) and 20 parts of chloroform were mixed and stirred at 23 ° C. for 30 minutes. 0.84 parts of the compound represented by formula (I-1-b) were added to the resulting mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours. 3.30 parts of the compound represented by formula (I-1-c) were added to the resulting mixed solution, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 3 hours, and then cooled to 23 ° C. 30 parts of chloroform and 15 parts of a 5% aqueous oxalic acid solution were added to the resulting mixture, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. 30 parts of ion-exchanged water was added to the resulting organic layer, and the mixture was stirred at 23 ° C. for 30 minutes, and then the organic layer was separated and taken out. This water washing operation was repeated five times. The obtained organic layer was concentrated, and 30 parts of tert-butyl methyl ether was added to the concentrated residue, followed by stirring at 23° C. for 30 minutes. The supernatant was then removed, and the mixture was concentrated to obtain 2.66 parts of a salt represented by formula (I-131).
MASS (ESI (+) Spectrum): M + 317.1
MASS (ESI (-) Spectrum): M - 509.1
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。
合成例9〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-1-3)及びモノマー(a1-2-6)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6)〕が、38:24:38の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のメチルイソブチルケトンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全モノマーの合計モル数に対して、7mol%となるように添加し、これを85℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液に、p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、6時間攪拌した後、分液した。得られた有機層を、大量のn-ヘプタンに注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.3×103である樹脂A1(共重合体)を収率78%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。
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-1-3) and monomer (a1-2-6) were used as monomers, and the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6)] was mixed to a ratio of 38:24:38, and further, 1.5 times by mass of methyl isobutyl ketone was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. Azobisisobutyronitrile was added as an initiator to the obtained mixture so that the total molar number of all monomers was 7 mol%, and the mixture was heated at 85 ° C. for about 5 hours to perform polymerization. Thereafter, an aqueous p-toluenesulfonic acid solution was added to the polymerization reaction liquid, and the mixture was stirred for 6 hours, and then separated. The obtained organic layer was poured into a large amount of n-heptane to precipitate the resin, and the resin was filtered and collected to obtain a resin A1 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 5.3 × 10 3 in a yield of 78%. This resin A1 has the following structural units.
合成例10〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)及びモノマー(a1-2-6)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-2-6)〕が、38:62の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のメチルイソブチルケトンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全モノマーの合計モル数に対して、7mol%となるように添加し、これを85℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液に、p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、6時間攪拌した後、分液した。得られた有機層を、大量のn-ヘプタンに注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.4×103である樹脂A2(共重合体)を収率89%で得た。この樹脂A2は、以下の構造単位を有するものである。
Monomer (a1-4-2) and monomer (a1-2-6) were used as monomers, and the molar ratio [monomer (a1-4-2):monomer (a1-2-6)] was mixed to a ratio of 38:62. Furthermore, 1.5 times the mass of methyl isobutyl ketone was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. Azobisisobutyronitrile was added as an initiator to the obtained mixture so that the total molar number of all monomers was 7 mol%, and the mixture was heated at 85 ° C. for about 5 hours to perform polymerization. Thereafter, an aqueous p-toluenesulfonic acid solution was added to the polymerization reaction liquid, and the mixture was stirred for 6 hours and then separated. The obtained organic layer was poured into a large amount of n-heptane to precipitate the resin, which was then filtered and collected to obtain a resin A2 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 5.4 × 10 3 in a yield of 89%. This resin A2 has the following structural units.
合成例11〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(a1-1-2)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a3-1-1)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(a1-1-1):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-2-1)〕が、38:40:2:20の割合となるように混合し、さらに、このモノマー混合物に、全モノマーの合計質量に対して、1.5質量倍のメチルイソブチルケトンを混合した。得られた混合物に、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを全モノマーの合計モル数に対して、7mol%となるように添加し、これを85℃で約5時間加熱することで重合を行った。その後、重合反応液に、p-トルエンスルホン酸水溶液を加え、6時間攪拌した後、分液した。得られた有機層を、大量のn-ヘプタンに注ぎ樹脂を析出させ、ろ過・回収することにより、重量平均分子量が約5.5×103である樹脂A3(共重合体)を収率73%で得た。この樹脂A3は、以下の構造単位を有するものである。
Monomer (a1-4-2), monomer (a1-1-2), monomer (a2-1-1) and monomer (a3-1-1) were used as monomers, and the molar ratio [monomer (a1-4-2): monomer (a1-1-1): monomer (a2-1-1): monomer (a3-2-1)] was mixed to a ratio of 38:40:2:20, and further, 1.5 times by mass of methyl isobutyl ketone was mixed with this monomer mixture relative to the total mass of all monomers. Azobisisobutyronitrile was added as an initiator to the obtained mixture so that the total molar number of all monomers was 7 mol%, and this was heated at 85 ° C. for about 5 hours to perform polymerization. Thereafter, an aqueous p-toluenesulfonic acid solution was added to the polymerization reaction liquid, and the mixture was stirred for 6 hours, and then separated. The obtained organic layer was poured into a large amount of n-heptane to precipitate the resin, and the resin was filtered and collected to obtain a resin A3 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 5.5 × 10 3 in a yield of 73%. This resin A3 has the following structural units.
合成例12〔樹脂AX1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-1-2)、モノマー(a2-1-1)及びモノマー(a3-1-1)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-1-2):モノマー(a2-1-1):モノマー(a3-1-1)〕が50:25:25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、1.5mol%及び4.5mol%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、この樹脂をろ過した。得られた樹脂を、メタノール/水混合溶媒に添加し、リパルプした後、ろ過するという精製操作を2回行い、重量平均分子量5.6×103の樹脂AX1を収率75%で得た。この樹脂AX1は、以下の構造単位を有するものである。
Monomer (a1-1-2), monomer (a2-1-1) and monomer (a3-1-1) were used as monomers, and the molar ratio [monomer (a1-1-2):monomer (a2-1-1):monomer (a3-1-1)] was mixed to be 50:25:25, and propylene glycol monomethyl ether acetate was added in an amount 1.5 times the mass of the total monomer amount to obtain a solution. Azobisisobutyronitrile and azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) were added as initiators to this solution in an amount of 1.5 mol% and 4.5 mol% relative to the total monomer amount, respectively, and these were heated at 75 ° C. for about 5 hours. The resulting reaction mixture was poured into a large amount of methanol / water mixed solvent to precipitate the resin, and the resin was filtered. The obtained resin was added to a methanol / water mixed solvent, repulped, and then filtered, and a purification operation was performed twice, and resin AX1 having a weight average molecular weight of 5.6 × 10 3 was obtained in a yield of 75%. This resin AX1 has the following structural units.
<レジスト組成物の調製>
表2に示すように、以下の各成分を混合し、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、レジスト組成物を調製した。
As shown in Table 2, the following components were mixed and the resulting mixture was filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂>
A1~A3、AX1:樹脂A1~樹脂A3、樹脂AX1
<塩(I)>
I-1:式(I-1)で表される塩
I-2:式(I-2)で表される塩
I-7:式(I-7)で表される塩
I-11:式(I-11)で表される塩
I-12:式(I-12)で表される塩
I-13:式(I-13)で表される塩
I-16:特開2007-197432号公報記載の方法で合成
I-131:式(I-131)で表される塩
<クエンチャー(C)>
C1:特開2011-39502号公報記載の方法で合成
<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 400部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 100部
γ-ブチロラクトン 5部 <Resin>
A1 to A3, AX1: Resin A1 to Resin A3, Resin AX1
<Salt (I)>
I-1: Salt represented by formula (I-1) I-2: Salt represented by formula (I-2) I-7: Salt represented by formula (I-7) I-11: Salt represented by formula (I-11) I-12: Salt represented by formula (I-12) I-13: Salt represented by formula (I-13) I-16: Synthesized by the method described in JP-A-2007-197432
I-111: A salt represented by the formula (I-111) I-131: A salt represented by the formula (I-131) <Quencher (C)>
C1: Synthesized by the method described in JP-A-2011-39502
<Solvent>
Propylene glycol monomethyl ether acetate 400 parts Propylene glycol monomethyl ether 100 parts γ-butyrolactone 5 parts
(レジスト組成物の電子線露光評価)
6インチのシリコンウェハを、ダイレクトホットプレート上で、ヘキサメチルジシラザンを用いて90℃で60秒処理した。このシリコンウェハに、レジスト組成物を、組成物層の膜厚が0.04μmとなるようにスピンコートした。その後、ダイレクトホットプレート上で、表2の「PB」欄に示す温度で60秒間プリベークして組成物層を形成した。ウェハ上に形成された組成物層に、電子線描画機〔(株)エリオニクス製の「ELS-F125 125keV」〕を用い、露光量を段階的に変化させてコンタクトホールパターン(ホールピッチ40nm/ホール径17nm)を直接描画した。
露光後、ホットプレート上にて表2の「PEB」欄に示す温度で60秒間ポストエキスポジャーベークを行い、さらに2.38質量%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うことにより、レジストパターンを得た。
(Electron Beam Exposure Evaluation of Resist Composition)
A 6-inch silicon wafer was treated with hexamethyldisilazane at 90° C. for 60 seconds on a direct hot plate. A resist composition was spin-coated onto this silicon wafer so that the film thickness of the composition layer was 0.04 μm. The wafer was then pre-baked 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 40 nm/hole diameter 17 nm) was directly written on the composition layer formed on the wafer using an electron beam lithography machine (ELS-F125 125 keV, manufactured by Elionix Co., Ltd.) by changing the exposure dose stepwise.
After exposure, post-exposure baking was performed on a hot plate at the temperature shown in the "PEB" column of Table 2 for 60 seconds, and then paddle development was performed for 60 seconds using a 2.38 mass % aqueous tetramethylammonium hydroxide solution to obtain a resist pattern.
現像後に得られたレジストパターンにおいて、形成したホール径が17nmとなる露光量を実効感度とした。 The effective sensitivity was determined as the exposure dose that resulted in a hole diameter of 17 nm in the resist pattern obtained after development.
<CD均一性(CDU)評価>
実効感度において、ホール径17nm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17nm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た。
その結果を表3に示す。表内の数値は標準偏差(nm)を示す。
比較組成物1と比較して、組成物1~11での標準偏差が小さく、CD均一性(CDU)評価が良好であった。
<CD Uniformity (CDU) Evaluation>
In the effective sensitivity, the hole diameter of a pattern formed with a hole diameter of 17 nm was measured 24 times for each hole, and the average value was taken as the average hole diameter of one hole. The standard deviation was calculated using the population of 400 average hole diameters of patterns formed with a hole diameter of 17 nm on the same wafer.
The results are shown in Table 3. The values in the table indicate standard deviations (nm).
Compared to Comparative Composition 1, Compositions 1 to 11 had smaller standard deviations and better CD uniformity (CDU) ratings.
本発明のレジスト組成物は、良好なCD均一性(CDU)を有するレジストパターンを得られるため、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 resist composition of the present invention is suitable for semiconductor microfabrication because it can produce resist patterns with good CD uniformity (CDU), making it extremely useful industrially.
Claims (6)
[式(a2-A)中、
Ra50は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
Ra51は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
Aa50は、単結合又は*-Xa51-(Aa52-Xa52)nb-を表し、*は-Ra50が結合する炭素原子との結合部位を表す。
Aa52は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
Xa51及びXa52は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mbは0~4のいずれかの整数を表す。mbが2以上のいずれかの整数である場合、複数のRa51は互いに同一であっても異なってもよい。]
[式(I)中、
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。
R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、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。
zは、0~6のいずれかの整数を表し、zが2以上のとき、複数のR1及びR2は互いに同一であっても異なってもよい。
X1は、*-CO-O-又は*-O-CO-O-(但し、*は、C(R1)(R2)又はC(Q1)(Q2)との結合部位を表す。)を表す。
L1は、単結合又は炭素数1~28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-、-S-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
R3は、置換基を有してもよいナフチル基を表す。
Z+は有機カチオンを表す。] A resist composition comprising a resin comprising a structural unit represented by formula (a2-A) and a structural unit having an acid labile group, and a salt represented by formula (I).
[In formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or *-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O— or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
mb represents an integer of 0 to 4. When mb is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
[In formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or more, the multiple R 1 s and R 2 s may be the same or different.
X 1 represents *--CO--O-- or *--O--CO--O-- ( wherein * represents the bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--.
R3 represents a naphthyl group which may have a substituent.
Z + represents an organic cation.
[式(a2-A)中、
R a50 は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
R a51 は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
A a50 は、単結合又は*-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -を表し、*は-R a50 が結合する炭素原子との結合部位を表す。
A a52 は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
X a51 及びX a52 は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mbは0~4のいずれかの整数を表す。mbが2以上のいずれかの整数である場合、複数のR a51 は互いに同一であっても異なってもよい。]
[式(I)中、
Q 1 及びQ 2 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。
R 1 及びR 2 は、それぞれ独立に、水素原子、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。
zは、0~6のいずれかの整数を表し、zが2以上のとき、複数のR 1 及びR 2 は互いに同一であっても異なってもよい。
X 1 は、*-CO-O-、*-O-CO-、*-O-CO-O-又は*-O-(但し、*は、C(R 1 )(R 2 )又はC(Q 1 )(Q 2 )との結合部位を表す。)を表す。
L 1 は、単結合、炭素数1~4のアルカンジイル基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH 2 -は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)又は炭素数1~4のアルカンジイル基と脂環式飽和炭化水素基とを組み合わせてなる基(但し、該アルカンジイル基に含まれる-CH 2 -は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)を表す。
R 3 は、置換基を有してもよいナフチル基を表す。
Z + は有機カチオンを表す。] A resist composition comprising a resin comprising a structural unit represented by formula (a2-A) and a structural unit having an acid labile group, and a salt represented by formula (I).
[In formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or *-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O— or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
mb represents an integer of 0 to 4. When mb is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
[In formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or greater, a plurality of R 1s and R 2s may be the same or different.
X 1 represents *-CO-O-, *-O-CO-, *-O-CO-O- or *-O- (wherein * represents a bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L1 represents a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms (provided that -CH2- contained in the alkanediyl group may be replaced by -O- or -CO-), or a group formed by combining an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms with an alicyclic saturated hydrocarbon group (provided that -CH2- contained in the alkanediyl group may be replaced by -O- or -CO-).
R3 represents a naphthyl group which may have a substituent .
Z + represents an organic cation.
[式(a2-A)中、
R a50 は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
R a51 は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
A a50 は、単結合又は*-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -を表し、*は-R a50 が結合する炭素原子との結合部位を表す。
A a52 は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
X a51 及びX a52 は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mbは0~4のいずれかの整数を表す。mbが2以上のいずれかの整数である場合、複数のR a51 は互いに同一であっても異なってもよい。]
[式(I)中、
Q 1 及びQ 2 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。
R 1 及びR 2 は、それぞれ独立に、水素原子、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。
zは、0~6のいずれかの整数を表し、zが2以上のとき、複数のR 1 及びR 2 は互いに同一であっても異なってもよい。
X 1 は、*-CO-O-、*-O-CO-、*-O-CO-O-又は*-O-(但し、*は、C(R 1 )(R 2 )又はC(Q 1 )(Q 2 )との結合部位を表す。)を表す。
L 1 は、単結合又は炭素数1~28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-CH 2 -は、-O-、-S-、-SO 2 -又は-CO-に置き換わっていてもよい。
R 3 は、炭素数1~12のアルキル基を有するナフチル基(但し、該アルキル基に含まれる-CH 2 -は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。)を表す。
Z + は有機カチオンを表す。] A resist composition comprising a resin comprising a structural unit represented by formula (a2-A) and a structural unit having an acid labile group, and a salt represented by formula (I).
[In formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or *-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O— or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
mb represents an integer of 0 to 4. When mb is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
[In formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or more, the multiple R 1 s and R 2 s may be the same or different.
X 1 represents *-CO-O-, *-O-CO-, *-O-CO-O- or *-O- (wherein * represents a bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--.
R3 represents a naphthyl group having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (wherein --CH 2 -- contained in the alkyl group may be replaced by --O-- or --CO--).
Z + represents an organic cation.
[式(a2-A)中、
R a50 は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
R a51 は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
A a50 は、単結合又は*-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -を表し、*は-R a50 が結合する炭素原子との結合部位を表す。
A a52 は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
X a51 及びX a52 は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mbは0~4のいずれかの整数を表す。mbが2以上のいずれかの整数である場合、複数のR a51 は互いに同一であっても異なってもよい。]
[式(I)中、
Q 1 及びQ 2 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。
R 1 及びR 2 は、それぞれ独立に、水素原子、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。
zは、0~6のいずれかの整数を表し、zが2以上のとき、複数のR 1 及びR 2 は互いに同一であっても異なってもよい。
X 1 は、*-CO-O-、*-O-CO-、*-O-CO-O-又は*-O-(但し、*は、C(R 1 )(R 2 )又はC(Q 1 )(Q 2 )との結合部位を表す。)を表す。
L 1 は、単結合又は炭素数1~28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-CH 2 -は、-O-、-S-、-SO 2 -又は-CO-に置き換わっていてもよい。
R 3 は、置換基を有してもよいナフチル基を表す。
Z + は有機カチオンを表す。]
[式(a1-1)及び式(a1-2)中、
L a1 及びL a2 は、それぞれ独立に、-O-又は*-O-(CH 2 ) k1 -CO-O-を表し、k1は1~7のいずれかの整数を表し、*は-CO-との結合部位を表す。
R a4 及びR a5 は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
R a6 及びR a7 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た基を表す。
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。] A resist composition comprising: a resin containing a structural unit represented by formula (a2-A) and at least one structural unit selected from the group consisting of structural units represented by formula (a1-1) and structural units represented by formula (a1-2); and a salt represented by formula (I).
[In formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or *-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O— or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
mb represents an integer of 0 to 4. When mb is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
[In formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or more, the multiple R 1 s and R 2 s may be the same or different.
X 1 represents *-CO-O-, *-O-CO-, *-O-CO-O- or *-O- (wherein * represents a bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--.
R3 represents a naphthyl group which may have a substituent .
Z + represents an organic cation.
[In formula (a1-1) and formula (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent --O-- or *-O--(CH 2 ) k1 --CO--O--, where k1 represents an integer of 1 to 7, and * represents a bonding site with --CO--.
R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
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 combination thereof.
m1 represents an integer of 0 to 14.
n1 represents an integer of 0 to 10.
n1′ represents an integer of 0 to 3.
式(I)で表される塩、ならびに
式(I)で表される塩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レジスト組成物。
[式(a2-A)中、
R a50 は、水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
R a51 は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~4のアルキルカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルボニルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す。
A a50 は、単結合又は*-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -を表し、*は-R a50 が結合する炭素原子との結合部位を表す。
A a52 は、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
X a51 及びX a52 は、それぞれ独立に、-O-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
nbは、0又は1を表す。
mbは0~4のいずれかの整数を表す。mbが2以上のいずれかの整数である場合、複数のR a51 は互いに同一であっても異なってもよい。]
[式(I)中、
Q 1 及びQ 2 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。
R 1 及びR 2 は、それぞれ独立に、水素原子、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。
zは、0~6のいずれかの整数を表し、zが2以上のとき、複数のR 1 及びR 2 は互いに同一であっても異なってもよい。
X 1 は、*-CO-O-、*-O-CO-、*-O-CO-O-又は*-O-(但し、*は、C(R 1 )(R 2 )又はC(Q 1 )(Q 2 )との結合部位を表す。)を表す。
L 1 は、単結合又は炭素数1~28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-CH 2 -は、-O-、-S-、-SO 2 -又は-CO-に置き換わっていてもよい。
R 3 は、置換基を有してもよいナフチル基を表す。
Z + は有機カチオンを表す。] A resin including a structural unit represented by formula (a2-A) and a structural unit having an acid labile group.
A salt of formula (I),
A resist composition comprising a salt which generates an acid having a weaker acidity than the acid generated from the salt represented by formula (I).
[In formula (a2-A),
R a50 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom.
R a51 represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or *-X a51 -(A a52 -X a52 ) nb -, where * represents the bonding site with the carbon atom to which -R a50 is bonded.
A a52 represents an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X a51 and X a52 each independently represent —O—, —CO—O— or —O—CO—.
nb represents 0 or 1.
mb represents an integer of 0 to 4. When mb is an integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different.
[In formula (I),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
z represents an integer of 0 to 6, and when z is 2 or more, the multiple R 1 s and R 2 s may be the same or different.
X 1 represents *-CO-O-, *-O-CO-, *-O-CO-O- or *-O- (wherein * represents a bonding site with C(R 1 )(R 2 ) or C(Q 1 )(Q 2 )).
L 1 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 28 carbon atoms, and --CH 2 -- contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced by --O--, --S--, --SO 2 -- or --CO--.
R3 represents a naphthyl group which may have a substituent .
Z + represents an organic cation.
(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 any one of claims 1 to 5 onto a substrate;
(2) A step of drying the applied composition to form a composition layer;
(3) exposing the composition layer to light;
(4) a step of heating the composition layer after exposure; and (5) a step of developing the composition layer after heating.
A method for producing a resist pattern comprising the steps of:
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