JP7299367B2 - RESIST COMPOSITION AND RESIST PATTERN MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、レジスト組成物及び該レジスト組成物を用いるレジストパターンの製造方法等に関する。 The present invention relates to a resist composition and a method for producing a resist pattern using the resist composition.
特許文献1には、下記化合物に由来する構造単位と酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物が記載されている。
特許文献2には、下記化合物に由来する構造単位と酸不安定基を有する構造単位を含む樹脂と、酸発生剤とを含有するレジスト組成物が記載されている。
Patent Document 1 describes a resist composition containing a resin containing a structural unit derived from the following compound and a structural unit having an acid-labile group, and an acid generator.
Patent Document 2 describes a resist composition containing a resin containing a structural unit derived from the following compound and a structural unit having an acid-labile group, and an acid generator.
上記樹脂を使用したレジスト組成物では、ラインエッジラフネス(LER)が必ずしも満足できない場合があった。 The line edge roughness (LER) of resist compositions using the above resins is not always satisfactory in some cases.
本発明は、以下の発明を含む。
〔1〕式(I)で表される化合物に由来す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。
[式(I)中、
R1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。
Arは、置換基を有していてもよい炭素数6~24の2価の芳香族炭化水素基を表す。
L1は、単結合又はーCO-O-*(*はArとの結合手を表す。)を表す。]
〔2〕Arが、置換基を有していてもよいフェニレン基である〔1〕記載の樹脂。
〔3〕Arが、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基及び炭素数1~6のアルキル基(該アルキル基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。)からなる群より選ばれる置換基を少なくとも一つ有するフェニレン基である〔1〕又は〔2〕記載の樹脂。
〔4〕〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の樹脂及び酸発生剤を含有するレジスト組成物。
〔5〕酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩をさらに含有する〔4〕に記載のレジスト組成物。
〔6〕(1)〔4〕又は〔5〕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 resin containing a structural unit derived from the compound represented by formula (I) and a structural unit having an acid-labile group.
[in the formula (I),
R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Ar represents an optionally substituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms.
L 1 represents a single bond or —CO—O—* (* represents a bond with Ar). ]
[2] The resin according to [1], wherein Ar is a phenylene group which may have a substituent.
[3] Ar is a group consisting of a halogen atom, a hydroxy group, a carboxyl group and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (the methylene group contained in the alkyl group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group). The resin according to [1] or [2], which is a phenylene group having at least one substituent selected from the above.
[4] A resist composition containing the resin according to any one of [1] to [3] and an acid generator.
[5] The resist composition of [4], further comprising a salt that generates an acid weaker in acidity than the acid generated from the acid generator.
[6] (1) a step of applying the resist composition according to [4] or [5] onto a substrate;
(2) a step of drying the applied composition to form a composition layer;
(3) exposing the composition layer;
(4) A process of heating the composition layer after exposure, and (5) a process of developing the composition layer after heating.
本発明の樹脂を使用したレジスト組成物を用いることにより、ラインエッジラフネス(LER)が良好なレジストパターンを作製することができる。 By using a resist composition using the resin of the present invention, a resist pattern with good line edge roughness (LER) can be produced.
本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、それぞれ「アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一種」を意味する。「(メタ)アクリル酸」や「(メタ)アクリロイル」等の表記も、同様の意味を有する。
また、特に断りのない限り、「脂肪族炭化水素基」のように直鎖、分岐及び/又は環をとり得る基は、そのいずれをも含む。「芳香族炭化水素基」は芳香環に炭化水素基が結合した基をも包含する。立体異性体が存在する場合は、全ての立体異性体を包含する。
本明細書において、「レジスト組成物の固形分」とは、レジスト組成物の総量から、後述する溶剤(E)を除いた成分の合計を意味する。
As used herein, "(meth)acrylate" means "at least one of acrylate and methacrylate". Notations such as "(meth)acrylic acid" and "(meth)acryloyl" have the same meaning.
In addition, unless otherwise specified, a group that can be linear, branched and/or cyclic such as an "aliphatic hydrocarbon group" includes any of them. The "aromatic hydrocarbon group" also includes groups in which a hydrocarbon group is bonded to an aromatic ring. Where stereoisomers exist, all stereoisomers are included.
As used herein, "the solid content of the resist composition" means the total amount of components excluding the solvent (E) described below from the total amount of the resist composition.
〔樹脂〕
本発明の樹脂は、式(I)で表される化合物(以下「化合物(I)」という場合がある)に由来する構造単位(以下「構造単位(I)」という場合がある)と、酸不安定基を有する構造単位(a1)(以下「構造単位(a1)」という場合がある)とを含む樹脂(以下「樹脂(A)」という場合がある)である。
〔resin〕
The resin of the present invention comprises a structural unit (hereinafter sometimes referred to as “structural unit (I)”) derived from a compound represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as “compound (I)”), an acid It is a resin (hereinafter sometimes referred to as "resin (A)") containing a structural unit (a1) having an unstable group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a1)").
〈化合物(I)〉
[式(I)中、
R1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。
Arは、置換基を有していてもよい炭素数6~24の2価の芳香族炭化水素基を表す。
L1は、単結合又はーCO-O-*(*はArとの結合手を表す。)を表す。]
<Compound (I)>
[in the formula (I),
R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Ar represents an optionally substituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms.
L 1 represents a single bond or —CO—O—* (* represents a bond with Ar). ]
R1で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基及びn-ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは、炭素数1~4のアルキル基であり、より好ましくは、メチル基及びエチル基である。
R1のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
R1のハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルクロロメチル基、ペルブロモメチル基及びペルヨードメチル基等が挙げられる。
R1は、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
Examples of the alkyl group represented by R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and n-hexyl group. and preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
Halogen atoms for R 1 include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
The alkyl group having a halogen atom for R 1 includes 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 perfluoro hexyl group, perchloromethyl group, perbromomethyl group, periodomethyl group and the like.
R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Arで表される2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、ビナフチレン基等の2価のアリール基、メチルフェニレン基、ジメチルフェニレン基、メチルエチルフェニレン基のアルキル-アリール基、シクロヘキシルフェニレン等のシクロアルキル-アリール基等が挙げられ、好ましくは炭素数6~14の2価の芳香族炭化水素基であり、より好ましくは炭素数6~10の2価の芳香族炭化水素基である。
Arで表される2価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基、ニトロ基、シアノ基及び炭素数1~12のアルコキシ基が挙げられる。
Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group represented by Ar include divalent aryl groups such as a phenylene group, naphthylene group, biphenylene group, anthrylene group, phenanthrylene group and binaphthylene group, methylphenylene group, dimethylphenylene group, methyl Examples thereof include an alkyl-aryl group such as an ethylphenylene group and a cycloalkyl-aryl group such as cyclohexylphenylene, preferably a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. is a divalent aromatic hydrocarbon group.
Examples of substituents that the divalent aromatic hydrocarbon group represented by Ar may have include halogen atoms, hydroxy groups, carboxyl groups, nitro groups, cyano groups and alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms. be done.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペントキシ基及びn-ヘキトキシ基等が挙げられ、好ましくは、炭素数1~4のアルコキシ基である。
Arの芳香族炭化水素基の置換基としては、なかでも、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基であることが好ましく、ヨウ素原子以外のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基であることがより好ましく、ヒドロキシ基、カルボキシル基であることがさらに好ましい。また、置換基として2以上のヒドロキシ基を有することがより好ましい。
Arは、置換基を有していてもよいフェニレン基であることが好ましい。フェニレン基の置換基としては、ヒドロキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1~12のアルキル基、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、炭素数6~10の芳香族炭化水素基又はカルボキシル基が挙げられる。なかでも、ヒドロキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数1~12のアルコキシ基であることが好ましく、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基がさらに好ましい。置換基は、2以上有していてもよい。
アルキル基としては、R1と同様の基が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、単環式および多環式のいずれでもよく、具体的には、以下に示す基、シクロアルキル基等が挙げられる。*は芳香族炭化水素基との結合手を表す。
Halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine, and iodine atoms.
Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, n-pentoxy and n-hexoxy groups, preferably is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
Among them, the substituent of the aromatic hydrocarbon group of Ar is preferably a halogen atom, a hydroxy group, or a carboxyl group, more preferably a halogen atom other than an iodine atom, a hydroxy group, or a carboxyl group. more preferably a group or a carboxyl group. Moreover, it is more preferable to have two or more hydroxy groups as substituents.
Ar is preferably a phenylene group optionally having a substituent. Substituents for the phenylene group include a hydroxy group, a nitro group, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms. , an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms or a carboxyl group. Among them, a hydroxy group, a nitro group, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and a halogen atom, a hydroxy group and a carboxyl group are more preferable. You may have two or more substituents.
The alkyl group includes the same groups as those for R 1 .
The alicyclic hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic, and specific examples include the groups shown below, cycloalkyl groups, and the like. * represents a bond with an aromatic hydrocarbon group.
化合物(I)は、下記式で表される化合物が挙げられる。
Compound (I) includes compounds represented by the following formula.
式(I-1)~式(I-28)でそれぞれ表される化合物において、R1に相当するメチル基が水素原子で置き換わった化合物も、化合物(I)の具体例として挙げることができる。 Specific examples of compound (I) include compounds represented by formulas (I-1) to (I-28) in which the methyl group corresponding to R 1 is replaced with a hydrogen atom.
<化合物(I)の製造方法>
L1が-CO-O-*(*はArとの結合手を表す。)である化合物(I1)は、式(I1-a)で表される化合物と式(I1-b1)で表される化合物とを、塩基触媒下、溶媒中で反応させることにより得ることができる。
[式中、R1、R2及びArは、上記と同義である。]
塩基触媒としては、ピリジン、ジメチルアミノピリジンなどが挙げられる。
溶媒としては、テトラヒドロフラン、メチルイソブチルケトン及びトルエンなどが挙げられる。
反応温度は通常10℃~80℃であり、反応時間は通常0.5時間~24時間である。
式(I1-a)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。
式(I1-b1)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。
<Method for producing compound (I)>
Compound (I1) wherein L1 is —CO—O—* (* represents a bond with Ar) is represented by the compound represented by formula (I1-a) and formula (I1-b1) and a compound in the presence of a base catalyst in a solvent.
[In the formula, R 1 , R 2 and Ar are as defined above. ]
Base catalysts include pyridine, dimethylaminopyridine and the like.
Solvents include tetrahydrofuran, methyl isobutyl ketone, toluene, and the like.
The reaction temperature is generally 10° C. to 80° C., and the reaction time is generally 0.5 hour to 24 hours.
Examples of the compound represented by formula (I1-a) include compounds represented by the following formula, etc., which are readily available on the market.
Examples of the compound represented by formula (I1-b1) include compounds represented by the following formula, etc., which are readily available on the market.
L1が、単結合である式(I2)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。
Examples of the compound represented by formula (I2) in which L 1 is a single bond include compounds represented by the following formula, etc., which are readily available on the market.
樹脂(A)は、2種以上の構造単位(I)を含んでいてもよい。
樹脂(A)に含まれる構造単位(I)の含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常1~50モル%であり、好ましくは2~30モル%、より好ましくは3~20モル%、さらに好ましくは5~15モル%である。
The resin (A) may contain two or more structural units (I).
The content of the structural unit (I) contained in the resin (A) is generally 1 to 50 mol%, preferably 2 to 30 mol%, more preferably 3, based on the total structural units of the resin (A). to 20 mol %, more preferably 5 to 15 mol %.
本発明の樹脂(A)は、構造単位(I)に加えて、さらに、酸不安定基を有する構造単位(以下「構造単位(a1)」という場合がある)を有する。「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、構成単位が親水性基(例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基)を有する構成単位に変換する基を意味する。 The resin (A) of the present invention has, in addition to the structural unit (I), a structural unit having an acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a1)"). An "acid-labile group" has a leaving group, and upon contact with an acid, the leaving group is eliminated, and the structural unit is converted into a structural unit having a hydrophilic group (e.g., hydroxy group or carboxy group). means a group that
〈構造単位(a1)〉
構造単位(a1)は、酸不安定基を有するモノマー(以下「モノマー(a1)」という場合がある)から導かれる。
樹脂(A)に含まれる酸不安定基は、式(1)で表される基及び/又は式(2)で表される基が好ましい。
[式(1)中、Ra1~Ra3は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~20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か、Ra1及びRa2は互いに結合してそれらが結合する炭素原子とともに炭素数3~20の2価の脂環式炭化水素基を形成する。
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。
*は結合手を表す。]
[式(2)中、Ra1’及びRa2’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~12の炭化水素基を表し、Ra3’は、炭素数1~20の炭化水素基を表すか、Ra2’及びRa3’は互いに結合してそれらが結合する炭素原子及びXとともに炭素数3~20の2価の複素環基を形成し、該炭化水素基及び該2価の複素環基に含まれる-CH2-は、-O-又は-S-で置き換わってもよい。
Xは、酸素原子又は硫黄原子を表す。
na’は、0又は1を表す。
*は結合手を表す。]
<Structural unit (a1)>
The structural unit (a1) is derived from a monomer having an acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as "monomer (a1)").
The acid-labile group contained in the resin (A) is preferably a group represented by formula (1) and/or a group represented by formula (2).
[In formula (1), R a1 to 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 group combining these; a1 and R a2 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atoms to which they are bonded.
ma and na each independently represent 0 or 1, and at least one of ma and na represents 1;
* represents a bond. ]
[In formula (2), R a1′ and R a2′ each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R a3′ represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. or R a2′ and R a3′ are bonded to each other to form a divalent heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded and X, and the hydrocarbon group and the divalent heterocyclic --CH 2 -- contained in the ring group may be replaced with --O-- or --S--.
X represents an oxygen atom or a sulfur atom.
na' represents 0 or 1;
* represents a bond. ]
Ra1~Ra3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基等が挙げられる。
Ra1~Ra3の脂環式炭化水素基は、単環式、多環式及びスピロ環のいずれでもよく、飽和及び不飽和のいずれでもよい。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、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基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、アダマンチルシクロヘキシル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等が挙げられる。Ra1~Ra3の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~16である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組み合わせた基としては、例えば、シクロヘキシルメチル基、アダマンチルメチル基、アダマンチルジメチル基、ノルボルニルエチル基等のシクロアルキル-アルキル基が挙げられる。
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2価の脂環式炭化水素基を形成する場合の-C(Ra1)(Ra2)(Ra3)としては、下記の基が挙げられる。2価の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数3~12である。*は-O-との結合手を表す。
Examples of alkyl groups of R a1 to R a3 include methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group and n-octyl group.
Alicyclic hydrocarbon groups of R a1 to R a3 may be monocyclic, polycyclic or spirocyclic, and may be saturated or unsaturated. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl and methylnorbornyl groups. mentioned. Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, adamantylcyclohexyl group and the following groups (* represents a bond). The alicyclic hydrocarbon groups of R a1 to R a3 preferably have 3 to 16 carbon atoms.
Groups in which an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group are combined include, for example, cycloalkyl-alkyl groups such as cyclohexylmethyl group, adamantylmethyl group, adamantyldimethyl group and norbornylethyl group.
Preferably, ma is 0 and na is 1.
Examples of —C(R a1 )(R a2 )(R a3 ) when R a1 and R a2 combine to form a divalent alicyclic hydrocarbon group include the following groups. The divalent alicyclic hydrocarbon group preferably has 3-12 carbon atoms. * represents a bond with -O-.
Ra1'~Ra3'の炭化水素基としては、アルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらを組み合わせることにより形成される基等が挙げられる。
アルキル基及び脂環式炭化水素基は、上記と同様のものが挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基、トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、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のアルキル-アリール基;p-アダマンチルフェニル基等のシクロアルキル-アリール基、等が挙げられる。
アルキル基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を組合せた基としては、シクロアルキル-アルキル基(アダマンチルメチル基、アダマンチルエチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロペンチルメチル基)、アラルキル基(例えば、フェニルメチル基、1-フェニルエチル基、2-フェニルエチル基、1-フェニル-1-プロピル基、1-フェニル-2-プロピル基、2-フェニル-2-プロピル基、3-フェニル-1-プロピル基、4-フェニル-1-ブチル基、5-フェニル-1-ペンチル基、6-フェニル-1-ヘキシル基等)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2価の複素環基を形成する場合、-C(Ra1’)(Ra3’)-X-Ra2’としては、下記の基が挙げられる。*は、結合手を表す。
Ra1'及びRa2'のうち、少なくとも1つは水素原子であることが好ましい。
na’は、好ましくは0である。
Examples of the hydrocarbon groups of R a1′ to R a3′ include alkyl groups, alicyclic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups and groups formed by combining these groups.
Examples of the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group are the same as those described above.
Aromatic hydrocarbon groups include aryl groups such as phenyl, naphthyl, anthryl, biphenyl and phenanthryl groups, tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, p-tert-butylphenyl, 2,6 Alkyl-aryl groups such as -diethylphenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl group; cycloalkyl-aryl groups such as p-adamantylphenyl group;
Groups in which alkyl groups, alicyclic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups are combined include cycloalkyl-alkyl groups (adamantylmethyl group, adamantylethyl group, cyclohexylmethyl group, cyclopentylmethyl group), aralkyl groups (e.g., phenylmethyl group, 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, 1-phenyl-1-propyl group, 1-phenyl-2-propyl group, 2-phenyl-2-propyl group, 3-phenyl-1-propyl group, 4-phenyl-1-butyl group, 5-phenyl-1-pentyl group, 6-phenyl-1-hexyl group, etc.) and the like.
When R a2' and R a3' are bonded to each other to form a divalent heterocyclic group together with the carbon atom to which they are bonded and X, -C(R a1' )(R a3' )-X-R a2' Examples include the following groups. * represents a bond.
At least one of R a1′ and R a2′ is preferably a hydrogen atom.
na' is preferably zero.
式(1)で表される基としては、1,1-ジアルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中においてRa1~Ra3がアルキル基、ma=0、na=1、好ましくはtert-ブトキシカルボニル基)、2-アルキルアダマンタン-2-イルオキシカルボニル基(式(1)中、Ra1、Ra2及びこれらが結合する炭素原子がアダマンチル基、Ra3がアルキル基、ma=0、na=1)及び1-(アダマンタン-1-イル)-1-アルキルアルコキシカルボニル基(式(1)中、Ra1及びRa2がアルキル基、Ra3がアダマンチル基、ma=0、na=1)等、さらに以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
The group represented by formula (1) includes a 1,1-dialkylalkoxycarbonyl group (in formula (1), R a1 to R a3 are alkyl groups, ma = 0, na = 1, preferably tert-butoxycarbonyl group), 2-alkyladamantan-2-yloxycarbonyl group (in formula (1), R a1 , R a2 and the carbon atom to which they are bonded are an adamantyl group, R a3 is an alkyl group, ma = 0, na = 1 ) and a 1-(adamantan-1-yl)-1-alkylalkoxycarbonyl group (in formula (1), R a1 and R a2 are alkyl groups, R a3 is an adamantyl group, ma = 0, na = 1), etc. Furthermore, the following groups are mentioned. * represents a bond.
式(2)で表される基の具体例としては、以下の基が挙げられる。*は結合手を表す。
Specific examples of the group represented by formula (2) include the following groups. * represents a bond.
モノマー(a1)は、好ましくは、酸不安定基とエチレン性不飽和結合とを有するモノマー、より好ましくは酸不安定基を有する(メタ)アクリル系モノマーである。 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 (meth)acrylic monomers having an acid-labile group, those having an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms are preferred. When the resin (A) having a structural unit derived from the monomer (a1) having a bulky structure such as an alicyclic hydrocarbon group is used in the resist composition, the resolution of the resist pattern can be improved.
式(1)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位として、好ましくは、式(a1-0)で表される構造単位(以下、構造単位(a1-0)という場合がある。)、式(a1-1)で表される構造単位(以下、構造単位(a1-1)という場合がある。)又は式(a1-2)で表される構造単位(以下、構造単位(a1-2)という場合がある。)が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
[式(a1-0)、式(a1-1)及び式(a1-2)中、
La01、La1及びLa2は、それぞれ独立に、-O-又は*-O-(CH2)k1-CO-O-を表し、k1は1~7のいずれかの整数を表し、*は-CO-との結合手を表す。
Ra01、Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。
Ra02、Ra03及びRa04は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基又はこれらを組み合わせた基を表す。
Ra6及びRa7は、それぞれ独立に、炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~18の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基を表す。
m1は0~14のいずれかの整数を表す。
n1は0~10のいずれかの整数を表す。
n1’は0~3のいずれかの整数を表す。]
As a structural unit derived from a (meth)acrylic monomer having a group represented by formula (1), a structural unit represented by formula (a1-0) (hereinafter referred to as structural unit (a1-0)) is preferable. ), 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 referred to as may be referred to as a 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—, k1 represents an integer of 1 to 7, * is represents a bond with -CO-.
R a01 , R a4 and R a5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a02 , R a03 and R a04 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 any integer from 0 to 14;
n1 represents any integer from 0 to 10;
n1' represents an integer of 0 to 3; ]
Ra01、Ra4及びRa5は、好ましくはメチル基である。
La01、La1及びLa2は、好ましくは酸素原子又は*-O-(CH2)k01-CO-O-であり(但し、k01は、好ましくは1~4のいずれかの整数、より好ましくは1である。)、より好ましくは酸素原子である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7のアルキル基、脂環式炭化水素基及びこれらを組合せた基としては、式(1)のRa1~Ra3で挙げた基と同様の基が挙げられる。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7のアルキル基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくはメチル基又はエチル基であり、さらに好ましくはメチル基である。
Ra02、Ra03、Ra04、Ra6及びRa7の脂環式炭化水素基の炭素数は、好ましくは3~8であり、より好ましくは3~6である。
アルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた基は、これらアルキル基と脂環式炭化水素基とを組合せた合計炭素数が、18以下であることが好ましい。
Ra02及びRa03は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ra04は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基又は炭素数5~12の脂環式炭化水素基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
m1は、好ましくは0~3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1は、好ましくは0~3のいずれかの整数であり、より好ましくは0又は1である。
n1’は好ましくは0又は1である。
R a01 , R a4 and R a5 are preferably methyl groups.
L a01 , L a1 and L a2 are preferably an oxygen atom or *—O—(CH 2 ) k01 —CO—O— (provided that k01 is preferably any integer of 1 to 4, more preferably is 1.), more preferably an oxygen atom.
R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 as alkyl groups, alicyclic hydrocarbon groups and groups in which these groups are combined are the same as the groups listed for R a1 to R a3 in formula (1). groups.
The number of carbon atoms in the alkyl groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 is preferably 1 to 6, more preferably methyl or ethyl, still more preferably methyl.
The alicyclic hydrocarbon groups of R a02 , R a03 , R a04 , R a6 and R a7 preferably have 3 to 8 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms.
It is preferable that the combined group of an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group has a total carbon number of 18 or less.
R a02 and R a03 are preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, more preferably methyl or ethyl groups.
R a04 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
m1 is preferably an integer from 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1 is preferably an integer from 0 to 3, more preferably 0 or 1.
n1' is preferably 0 or 1.
構造単位(a1-0)としては、例えば、式(a1-0-1)~式(a1-0-12)のいずれかで表される構造単位及びRa01に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられ、式(a1-0-1)~式(a1-0-10)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
The structural unit (a1-0) includes, for example, a structural unit represented by any one of formulas (a1-0-1) to (a1-0-12) and a methyl group corresponding to R a01 is a hydrogen atom. Substituted structural units are included, and structural units represented by any one of formulas (a1-0-1) to (a1-0-10) are preferred.
構造単位(a1-1)を導くモノマーとしては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマーが挙げられる。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。
Examples of the monomer leading to the structural unit (a1-1) include monomers described in JP-A-2010-204646. Among them, a structural unit represented by any one of formulas (a1-1-1) to (a1-1-4) and a structural unit in which a methyl group corresponding to R a4 is replaced with a hydrogen atom are preferable, and the structural unit represented by formula (a1 -1-1) to a structural unit represented by any one of formulas (a1-1-4) is more preferred.
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)が好ましい。
As the structural unit (a1-2), a structural unit represented by any one of formulas (a1-2-1) to (a1-2-6) and a methyl group corresponding to R a5 are replaced with hydrogen atoms. Structural units may be mentioned, and formulas (a1-2-2), (a1-2-5) and (a1-2-6) are preferred.
樹脂(A)が構造単位(a1-0)及び/又は構造単位(a1-1)及び/又は構造単位(a1-2)を含む場合、これらの合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常10~95モル%であり、好ましくは15~90モル%であり、より好ましくは20~85モル%である。 When the resin (A) contains the structural unit (a1-0) and/or the structural unit (a1-1) and/or the structural unit (a1-2), the total content of these is the total structure of the resin (A) It is generally 10 to 95 mol %, preferably 15 to 90 mol %, more preferably 20 to 85 mol %, relative to the unit.
式(2)で表される基を有する(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造単位としては、式(a1-5)で表される構造単位(以下「構造単位(a1-5)」という場合がある)も挙げられる。
式(a1-5)中、
Ra8は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数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との結合手を表す。
L51、L52、L53及びL54は、それぞれ独立に、-O-又は-S-を表す。
s1は、1~3のいずれかの整数を表す。
s1’は、0~3のいずれかの整数を表す。
As the structural unit derived from a (meth)acrylic monomer having a group represented by formula (2), a structural unit represented by formula (a1-5) (hereinafter referred to as "structural unit (a1-5)" There is) is also mentioned.
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 a bond with L 51 .
L 51 , L 52 , L 53 and L 54 each independently represent -O- or -S-.
s1 represents any integer from 1 to 3;
s1′ represents any integer from 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。
Halogen atoms include fluorine atoms and chlorine atoms, with fluorine atoms being preferred.
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, fluoromethyl group and trifluoro A methyl group is mentioned.
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.
Preferably, one of L 52 and L 53 is —O— and the other is —S—.
As for s1, 1 is preferable.
s1' is preferably an integer of 0-2.
Z a1 is preferably a single bond or *—CH 2 —CO—O—.
構造単位(a1-5)を導くモノマーとしては、例えば、特開2010-61117号公報に記載されたモノマーが挙げられる。中でも、式(a1-5-1)~式(a1-5-4)でそれぞれ表される構造単位が好ましく、式(a1-5-1)又は式(a1-5-2)で表される構造単位がより好ましい。
Examples of the monomer leading to the structural unit (a1-5) include monomers described in JP-A-2010-61117. Among them, structural units represented by formulas (a1-5-1) to (a1-5-4) are preferable, and represented by formula (a1-5-1) or formula (a1-5-2) Structural units are more preferred.
樹脂(A)が、構造単位(a1-5)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1~50モル%が好ましく、3~45モル%がより好ましく、5~40モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a1-5), the content thereof is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 3 to 45 mol%, based on the total structural units of the resin (A). , 5 to 40 mol % is more preferable.
また、構造単位(a1)としては、以下の構造単位も挙げられる。
The structural unit (a1) also includes the following structural units.
樹脂(A)が上記構造単位を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、10~95モル%が好ましく、15~90モル%がより好ましく、20~85モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) contains the above structural unit, its content is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 15 to 90 mol%, and 20 to 85 mol, based on the total structural units of the resin (A). % is more preferred.
〈構造単位(s)〉
樹脂(A)は、さらに、後述す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)、ハロゲン原子を有する構造単位(以下、場合により「構造単位(a4)」という。)、非脱離炭化水素基を有する構造単位(a5)及びその他の公知のモノマーに由来する構造単位を含んでいてもよい。なかでも、構造単位(s)を含むことが好ましい。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。モノマー(s)は、レジスト分野で公知の酸不安定基を有さないモノマーを使用できる。
構造単位(s)としては、ヒドロキシ基又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位が好ましい。ヒドロキシ基を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a2)」という場合がある)及び/又はラクトン環を有し、かつ酸不安定基を有さない構造単位(以下「構造単位(a3)」という場合がある)を有する樹脂を本発明のレジスト組成物に使用すれば、レジストパターンの解像度及び基板との密着性を向上させることができる。
<Structural unit (s)>
The resin (A) further includes a structural unit having no acid labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (s)"), a structural unit having a halogen atom (hereinafter sometimes referred to as "structural unit ( a4)”), a structural unit (a5) having a non-leaving hydrocarbon group, and a structural unit derived from other known monomers. Among them, it is preferable that the structural unit (s) is included. Structural unit (s) is derived from a monomer having no acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as "monomer (s)"). As the monomer (s), a monomer having no acid-labile group known in the field of resists can be used.
As the structural unit (s), a structural unit having a hydroxy group or a lactone ring and not having an acid labile group is preferred. A structural unit having a hydroxy group and no acid-labile group (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2)") and/or a structure having a lactone ring and no acid-labile group When a resin having a unit (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a3)") is used in the resist composition of the present invention, the resolution of the resist pattern and adhesion to the substrate can be improved.
〈構造単位(a2)〉
構造単位(a2)が有するヒドロキシ基は、アルコール性ヒドロキシ基でも、フェノール性ヒドロキシ基でもよい。
本発明のレジスト組成物からレジストパターンを製造するとき、露光光源がKrFエキシマレーザ(248nm)、電子線又はEUV(超紫外光)等の高エネルギー線である場合には、フェノール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)を用いることが好ましい。また、露光光源がArFエキシマレーザ(193nm)等である場合には、アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)が好ましい。構造単位(a2)としては、1種を単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。
<Structural unit (a2)>
The hydroxy group possessed by the structural unit (a2) may be an alcoholic hydroxy group or a phenolic hydroxy group.
When producing a resist pattern from the resist composition of the present invention, when the exposure light source is a high energy beam such as a KrF excimer laser (248 nm), an electron beam or EUV (extreme ultraviolet light), it has a phenolic hydroxy group It is preferred to use the structural unit (a2). Further, when the exposure light source is an ArF excimer laser (193 nm) or the like, the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group is preferred. As the structural unit (a2), one type may be contained alone, or two or more types may be contained.
フェノール性ヒドロキシ基有する構造単位(a2)としては、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)が挙げられる。
[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のアシル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、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)na-を表し、*は-Ra50が結合する炭素原子との結合手を表す。
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。
na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。]
Examples of the structural unit (a2) having a phenolic hydroxy group include structural units represented by formula (a2-A) (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (a2-A)").
[In the 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 is 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 acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acryloyloxy group, or represents a methacryloyloxy group.
A a50 represents a single bond or * -X a51 -(A a52 -X a52 ) na -, and * represents a bond with the carbon atom to which -R a50 bonds.
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-.
na represents 0 or 1;
mb represents an integer from 0 to 4; When mb is any integer of 2 or more, multiple R a51 may be the same or different. ]
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、1,1,1-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、1,1,1,2,2-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、1,1,1,2,2,3,3,4,4-ノナフルオロペンチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基及びn-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い。
Halogen atoms in R a50 include fluorine, chlorine and bromine atoms.
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 1,1,1-trifluoroethyl group, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl group, ethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,1,2,2-pentafluoropropyl group, propyl group, perfluorobutyl group, 1,1,2,2, 3,3,4,4-octafluorobutyl group, butyl group, perfluoropentyl group, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoropentyl group, n-pentyl group, n- Hexyl groups and n-perfluorohexyl groups are included.
R a50 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Ra51のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基が挙げられる。
Ra51のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-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におけるアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
Ra51におけるアシ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。
Examples of alkyl groups for R a51 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and n-hexyl group.
The alkoxy group for R a51 includes methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, sec-butoxy and tert-butoxy groups. 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.
Acyl groups for R a51 include acetyl, propionyl and butyryl groups.
The acyloxy 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)na-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。 * -X a51 -(A a52 -X a52 ) na - includes * -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-, * -O-CO-A a52 -O-CO -, are included. Among them, * -CO-O-, * -CO-OA a52 -CO-O- or * -OA a52 -CO-O- is 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。
The alkanediyl groups include methylene, ethylene, propane-1,3-diyl, propane-1,2-diyl, butane-1,4-diyl, pentane-1,5-diyl, hexane- 1,6-diyl group, butane-1,3-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 and the like.
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-, a single bond, * -CO-O- or * -CO-O-CH 2 --CO--O-- is more preferred, and a single bond or * --CO--O-- is even more preferred.
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。
水酸基は、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 hydroxyl group is preferably bonded to the o-position or p-position of the benzene ring, more preferably bonded to the p-position.
構造単位(a2-A)としては、式(a2-2-1)~式(a2-2-8)で表される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(a2-2-1)で表される構造単位、式(a2-2-5)で表される構造単位及び式(a2-2-6)で表される構造単位であることが好ましい。
Structural units (a2-A) include structural units represented by formulas (a2-2-1) to (a2-2-8). Structural unit (a2-A) includes a structural unit represented by formula (a2-2-1), a structural unit represented by formula (a2-2-1), and a structural unit represented by formula (a2-2-5). and a structural unit represented by formula (a2-2-6).
構造単位(a2-A)を誘導するモノマーとしては、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が挙げられる。 Examples of the monomer that induces the structural unit (a2-A) include monomers described in JP-A-2010-204634 and JP-A-2012-12577.
樹脂(A)中に構造単位(a2-A)が含まれる場合、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15~65モル%である。 When the structural unit (a2-A) is contained in the resin (A), the content of the structural unit (a2-A) is preferably 5 to 80 mol%, more preferably It is 10 to 70 mol %, more preferably 15 to 65 mol %.
アルコール性ヒドロキシ基を有する構造単位(a2)としては、式(a2-1)で表される構造単位(以下「構造単位(a2-1)」という場合がある。)が挙げられる。
式(a2-1)中、
La3は、-O-又は*-O-(CH2)k2-CO-O-を表し、
k2は1~7のいずれかの整数を表す。*は-CO-との結合手を表す。
Ra14は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra15及びRa16は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基又はヒドロキシ基を表す。
o1は、0~10のいずれかの整数を表す。
Examples of the structural unit (a2) having an alcoholic hydroxy group include structural units represented by 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 any integer from 1 to 7; * represents a bond with -CO-.
R a14 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a15 and R a16 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group or a hydroxy group.
o1 represents an integer from 0 to 10;
式(a2-1)では、La3は、好ましくは、-O-、-O-(CH2)f1-CO-O-であり(前記f1は、1~4のいずれかの整数である)、より好ましくは-O-である。
Ra14は、好ましくはメチル基である。
Ra15は、好ましくは水素原子である。
Ra16は、好ましくは水素原子又はヒドロキシ基である。
o1は、好ましくは0~3のいずれかの整数、より好ましくは0又は1である。
In formula (a2-1), L a3 is preferably —O—, —O—(CH 2 ) f1 —CO—O— (f1 is an integer of 1 to 4). , more preferably -O-.
R a14 is preferably a methyl group.
R a15 is preferably a hydrogen atom.
R a16 is preferably a hydrogen atom or a hydroxy group.
o1 is preferably any integer from 0 to 3, more preferably 0 or 1.
構造単位(a2-1)としては、例えば、特開2010-204646号公報に記載されたモノマーに由来する構造単位が挙げられる。式(a2-1-1)~式(a2-1-6)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
Examples of structural units (a2-1) include structural units derived from monomers described in JP-A-2010-204646. Structural units represented by any one of formulas (a2-1-1) to (a2-1-6) are preferred.
樹脂(A)が構造単位(a2-1)を含む場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常1~45モル%であり、好ましくは1~40モル%であり、より好ましくは1~35モル%であり、さらに好ましくは2~20モル%である。 When the resin (A) contains the structural unit (a2-1), its content is usually 1 to 45 mol%, preferably 1 to 40 mol%, based on the total structural units of the resin (A). Yes, more preferably 1 to 35 mol %, still more preferably 2 to 20 mol %.
〈構造単位(a3)〉
構造単位(a3)が有するラクトン環は、β-プロピオラクトン環、γ-ブチロラクトン環、δ-バレロラクトン環のような単環でもよく、単環式のラクトン環と他の環との縮合環でもよい。好ましくは、γ-ブチロラクトン環、アダマンタンラクトン環、又は、γ-ブチロラクトン環構造を含む橋かけ環が挙げられる。
<Structural unit (a3)>
The lactone ring of the structural unit (a3) may be a monocyclic ring such as a β-propiolactone ring, γ-butyrolactone ring, δ-valerolactone ring, or a condensed ring of a monocyclic lactone ring and another ring. It's okay. A γ-butyrolactone ring, an adamantanelactone ring, or a bridged ring containing a γ-butyrolactone ring structure is preferred.
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。 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 may be contained.
[式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)及び式(a3-4)中、
La4、La5及びLa6は、-O-又は*-O-(CH2)k3-CO-O-(k3は1~7のいずれかの整数を表す。)で表される基を表す。
La7は、-O-、*-O-La8-O-、*-O-La8-CO-O-、*-O-La8-CO-O-La9-CO-O-又は*-O-La8-O-CO-La9-O-を表す。
La8及びLa9は、それぞれ独立に、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra18、Ra19及びRa20は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra24は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ra21は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
Ra22、Ra23及びRa25は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0~5のいずれかの整数を表す。
q1は、0~3のいずれかの整数を表す。
r1は、0~3のいずれかの整数を表す。
w1は、0~8のいずれかの整数を表す。
p1、q1、r1及び/又はw1が2以上のとき、複数のRa21、Ra22、Ra23及び/又はRa25は互いに同一であってもよく、異なってもよい。]
[In formula (a3-1), formula (a3-2), formula (a3-3) and formula (a3-4),
L a4 , L a5 and L a6 represent a group represented by —O— or * —O—(CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 represents an integer of 1 to 7); .
L a7 is -O-, * -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.
* represents a bond with a carbonyl group.
R a18 , R a19 and R a20 each represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a24 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R a22 , R a23 and R a25 each represent a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents any integer from 0 to 5;
q1 represents an integer of 0 to 3;
r1 represents an integer of 0 to 3;
w1 represents any integer from 0 to 8;
When p1, q1, r1 and/or w1 are 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 , R a23 and/or R a25 may be the same or different. ]
Ra21、Ra22、Ra23及びRa25の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基及びtert-ブチル基等のアルキル基が挙げられる。
Ra24のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
Ra24のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基及びn-ヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数1~4のアルキル基が挙げられ、より好ましくはメチル基又はエチル基が挙げられる。
Ra24のハロゲン原子を有するアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロイソプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロsec-ブチル基、ペルフルオロtert-ブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基、トリヨードメチル基等が挙げられる。
The aliphatic hydrocarbon groups represented by R a21 , R a22 , R a23 and R a25 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group and tert-butyl group. An alkyl group is mentioned.
Halogen atoms of R a24 include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the alkyl group for R a24 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group and n-hexyl group. , preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group.
The alkyl group having a halogen atom for R a24 includes 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 perfluoro A hexyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, a triiodomethyl group and the like can be mentioned.
La8及びLa9のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、ペンタン-1,4-ジイル基及び2-メチルブタン-1,4-ジイル基等が挙げられる。 The alkanediyl groups of L a8 and L a9 include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5 -diyl group, hexane-1,6-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1, 4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group and the like.
式(a3-1)~式(a3-3)において、La4~La6は、互いに独立に、好ましくは-O-又は、k3が1~4のいずれかの整数である*-O-(CH2)k3-CO-O-で表される基、より好ましくは-O-及び、*-O-CH2-CO-O-、さらに好ましくは酸素原子である。
Ra18~Ra21は、好ましくはメチル基である。
Ra22及びRa23は、互いに独立に、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、r1及びw1は、互いに独立に、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 formulas (a3-1) to (a3-3), L a4 to L a6 are each independently preferably —O— or *—O—(where k3 is an integer of 1 to 4) CH 2 ) k3 A group represented by -CO-O-, more preferably -O- and *-O-CH 2 -CO-O-, more preferably an oxygen atom.
R a18 to R a21 are preferably methyl groups.
R a22 and R a23 are each independently preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
p1, q1, r1 and w1 are each independently preferably an integer from 0 to 2, 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。
特に、式(a3-4)は、式(a3-4)’が好ましい。
(式中、Ra24、La7は、上記と同じ意味を表す。)
In formula (a3-4), R a24 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, still more preferably a hydrogen atom or a methyl group is.
R a25 is preferably a carboxy group, a cyano group or a methyl group.
L a7 is preferably -O- or * -OL a8 -CO-O-, more preferably -O-, -O-CH 2 -CO-O- or -O-C 2 H 4 - It is CO—O—.
In particular, formula (a3-4) is preferably formula (a3-4)'.
(In the formula, R a24 and L a7 have the same meanings as above.)
構造単位(a3)を導くモノマーとしては、特開2010-204646号公報に記載されたモノマー、特開2000-122294号公報に記載されたモノマー、特開2012-41274号公報に記載されたモノマーが挙げられる。構造単位(a3)としては、式(a3-1-1)~式(a3-1-4)、式(a3-2-1)~式(a3-2-4)、式(a3-3-1)~式(a3-3-4)及び式(a3-4-1)~式(a3-4-12)のいずれかで表される構造単位が好ましい。
Examples of the monomer leading to the structural unit (a3) include the monomers described in JP-A-2010-204646, the monomers described in JP-A-2000-122294, and the monomers described in JP-A-2012-41274. mentioned. As the structural unit (a3), formulas (a3-1-1) to (a3-1-4), formulas (a3-2-1) to (a3-2-4), formulas (a3-3- 1) to formulas (a3-3-4) and structural units represented by formulas (a3-4-1) to (a3-4-12) are preferred.
上記の式(a3-4-1)~式(a3-4-12)で表される構造単位においては、Ra24に相当するメチル基が水素原子に置き換わった化合物も、構造単位(a3-4)の具体例として挙げることができる。 In the structural units represented by the above formulas (a3-4-1) to (a3-4-12), the compound in which the methyl group corresponding to R a24 is replaced with a hydrogen atom also includes the structural unit (a3-4 ) can be cited as a specific example.
樹脂(A)が構造単位(a3)を含む場合、その合計含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常5~70モル%であり、好ましくは10~65モル%であり、より好ましくは10~60モル%である。
また、構造単位(a3-1)、構造単位(a3-2)、構造単位(a3-3)及び構造単位(a3-4)の含有率は、それぞれ、樹脂(A)の全構造単位に対して、5~60モル%が好ましく、5~50モル%がより好ましく、10~50モル%がさらに好ましい。
When the resin (A) contains the structural unit (a3), the total content is usually 5 to 70 mol%, preferably 10 to 65 mol%, based on the total structural units of the resin (A). , more preferably 10 to 60 mol %.
Further, the content of structural unit (a3-1), structural unit (a3-2), structural unit (a3-3) and structural unit (a3-4) is 5 to 60 mol % is preferred, 5 to 50 mol % is more preferred, and 10 to 50 mol % is even more preferred.
〈構造単位(a4)〉
構造単位(a4)としては、式(a4-0)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a4-0)中、R5は、水素原子又はメチル基を表す。
L4は、単結合又は炭素数1~4の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
L3は、炭素数1~8のペルフルオロアルカンジイル基又は炭素数3~12のペルフルオロシクロアルカンジイル基を表す。
R6は、水素原子又はフッ素原子を表す。]
<Structural unit (a4)>
Structural units (a4) include structural units represented by formula (a4-0).
[In formula (a4-0), R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group.
L 4 represents a single bond or a C 1-4 saturated aliphatic hydrocarbon group.
L 3 represents a perfluoroalkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms or a perfluorocycloalkanediyl group having 3 to 12 carbon atoms.
R6 represents a hydrogen atom or a fluorine atom. ]
L4の脂肪族飽和炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基、エタン-1,1-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基及び2-メチルプロパン-1,2-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。 Examples of saturated aliphatic hydrocarbon groups for L 4 include linear alkanediyl groups such as methylene, ethylene, propane-1,3-diyl, butane-1,4-diyl, ethane-1,1- Branched alkanediyl groups such as diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group and 2-methylpropane-1,2-diyl group groups.
L3のペルフルオロアルカンジイル基としては、ジフルオロメチレン基、ペルフルオロエチレン基、ペルフルオロプロパン-1,1-ジイル基、ペルフルオロプロパン-1,3-ジイル基、ペルフルオロプロパン-1,2-ジイル基、ペルフルオロプロパン-2,2-ジイル基、ペルフルオロブタン-1,4-ジイル基、ペルフルオロブタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロブタン-1,2-ジイル基、ペルフルオロペンタン-1,5-ジイル基、ペルフルオロペンタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロペンタン-3,3-ジイル基、ペルフルオロヘキサン-1,6-ジイル基、ペルフルオロヘキサン-2,2-ジイル基、ペルフルオロヘキサン-3,3-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-1,7-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-3,4-ジイル基、ペルフルオロヘプタン-4,4-ジイル基、ペルフルオロオクタン-1,8-ジイル基、ペルフルオロオクタン-2,2-ジイル基、ペルフルオロオクタン-3,3-ジイル基、ペルフルオロオクタン-4,4-ジイル基等が挙げられる。
L3のペルフルオロシクロアルカンジイル基としては、ペルフルオロシクロヘキサンジイル基、ペルフルオロシクロペンタンジイル基、ペルフルオロシクロヘプタンジイル基、ペルフルオロアダマンタンジイル基等が挙げられる。
The perfluoroalkanediyl group for L 3 includes a difluoromethylene group, a perfluoroethylene group, a perfluoropropane-1,1-diyl group, a perfluoropropane-1,3-diyl group, a perfluoropropane-1,2-diyl group, and a perfluoropropane group. -2,2-diyl group, perfluorobutane-1,4-diyl group, perfluorobutane-2,2-diyl group, perfluorobutane-1,2-diyl group, perfluoropentane-1,5-diyl group, perfluoropentane -2,2-diyl group, perfluoropentane-3,3-diyl group, perfluorohexane-1,6-diyl group, perfluorohexane-2,2-diyl group, perfluorohexane-3,3-diyl group, perfluoroheptane -1,7-diyl group, perfluoroheptane-2,2-diyl group, perfluoroheptane-3,4-diyl group, perfluoroheptane-4,4-diyl group, perfluorooctane-1,8-diyl group, perfluorooctane -2,2-diyl group, perfluorooctane-3,3-diyl group, perfluorooctane-4,4-diyl group and the like.
The perfluorocycloalkanediyl group for L 3 includes a perfluorocyclohexanediyl group, a perfluorocyclopentanediyl group, a perfluorocycloheptanediyl group, a perfluoroadamantanediyl group, and the like.
L4は、好ましくは単結合、メチレン基又はエチレン基であり、より好ましくは、単結合、メチレン基である。
L3は、好ましくは炭素数1~6のペルフルオロアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数1~3のペルフルオロアルカンジイル基である。
L4 is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group, more preferably a single bond or a methylene group.
L 3 is preferably a C 1-6 perfluoroalkanediyl group, more preferably a C 1-3 perfluoroalkanediyl group.
構造単位(a4-0)としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中のR5に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
Examples of the structural unit (a4-0) include structural units shown below and structural units in which a methyl group corresponding to R 5 in the following structural units is replaced with a hydrogen atom.
構造単位(a4)としては、式(a4-1)で表される構造単位も挙げられる。
[式(a4-1)中、Ra41は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra42は、置換基を有していてもよい炭素数1~20の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Aa41は、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルカンジイル基又は式(a-g1)で表される基を表す。ただし、Aa41及びRa42のうち少なくとも1つは、置換基としてハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を有する。
〔式(a-g1)中、sは0又は1を表す。
Aa42及びAa44は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1~5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
Aa43は、単結合又は置換基を有していてもよい炭素数1~5の2価の脂肪族炭化水素基を表す。
Xa41及びXa42は、それぞれ独立に、-O-、-CO-、-CO-O-又は-O-CO-を表す。
ただし、Aa42、Aa43、Aa44、Xa41及びXa42の炭素数の合計は7以下である。〕
*は結合手であり、右側の*が-O-CO-Ra42との結合手を表す。]
Structural units (a4) also include structural units represented by formula (a4-1).
[In formula (a4-1), R a41 represents a hydrogen atom or a methyl group.
R a42 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced with —O— or —CO— good.
A a41 represents an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms or a group represented by formula (a-g1). However, 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 an optionally substituted divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
A a43 represents a single bond or an optionally substituted C 1-5 divalent aliphatic hydrocarbon group.
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. ]
* is a bond, and * on the right side represents a bond with —O—CO—R a42 . ]
Ra42の炭化水素基としては、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、並びにこれらを組み合わせることにより形成される基が挙げられる。
鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基は、炭素-炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基が好ましい。該脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルキル基及び単環又は多環の脂環式炭化水素基、並びに、アルキル基及び脂環式炭化水素基を組み合わせることにより形成される脂肪族炭化水素基等が挙げられる。
The hydrocarbon group for R a42 includes chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and groups formed by combining these.
Chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups may have a carbon-carbon unsaturated bond, but chain and cyclic saturated aliphatic hydrocarbon groups are preferred. The aliphatic saturated hydrocarbon group includes a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and an aliphatic hydrocarbon group formed by combining an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group. group hydrocarbon groups and the like.
鎖式の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ドデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基及びn-オクタデシル基が挙げられる。環式の脂肪族炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、メチルノルボルニル基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、アダマンチルシクロヘキシル基及び下記の基(*は結合手を表す。)等の多環式の脂環式炭化水素基が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニリル基、フェナントリル基及びフルオレニル基等のアリール基;2-メチルフェニル基等のアルキル-アリール基;4-シクロヘキシルフェニル基等のシクロアルキル-アリール基等が挙げられる。
Chain aliphatic hydrocarbon groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and n-decyl. n-dodecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl and n-octadecyl groups. Cyclic aliphatic hydrocarbon groups include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, and cycloalkyl groups such as methylnorbornyl; Naphthyl group, adamantyl group, norbornyl group, adamantylcyclohexyl group, and polycyclic alicyclic hydrocarbon groups such as the following groups (* represents a bond).
Aromatic hydrocarbon groups include aryl groups such as phenyl group, naphthyl group, anthryl group, biphenylyl group, phenanthryl group and fluorenyl group; alkyl-aryl groups such as 2-methylphenyl group; Alkyl-aryl groups and the like are included.
Ra42の炭化水素基としては、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基並びにこれらが組み合わせることにより形成される基が好ましく、炭素-炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基並びにこれらを組み合わせることにより形成される基がより好ましい。
Ra42は、置換基として、ハロゲン原子又は式(a-g3)で表される基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
[式(a-g3)中、
Xa43は、酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa45は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する炭素数1~17の脂肪族炭化水素基を表す。
*は結合手を表す。]
The hydrocarbon group for R a42 is preferably a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group or a group formed by combining these, and may have a carbon-carbon unsaturated bond. and cyclic aliphatic saturated hydrocarbon groups and groups formed by combining these groups are more preferred.
R a42 includes, as a substituent, a halogen atom or a group represented by formula (a-g3). A halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, preferably a fluorine atom.
[In the formula (a-g3),
X a43 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a45 represents a C 1-17 aliphatic hydrocarbon group having at least one halogen atom.
* represents a bond. ]
Aa45の脂肪族炭化水素基としては、Ra42で例示したものと同様の基が挙げられる。
Ra42は、ハロゲン原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基が好ましく、ハロゲン原子を有するアルキル基及び/又は式(a-g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基がより好ましい。
Ra42がハロゲン原子を有する脂肪族炭化水素基である場合、好ましくはフッ素原子を有する脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはペルフルオロアルキル基又はペルフルオロシクロアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数が1~6のペルフルオロアルキル基であり、特に好ましくは炭素数1~3のペルフルオロアルキル基である。ペルフルオロアルキル基としては、ペルフルオロメチル基、ペルフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、ペルフルオロブチル基、ペルフルオロペンチル基、ペルフルオロヘキシル基、ペルフルオロヘプチル基及びペルフルオロオクチル基等が挙げられる。ペルフルオロシクロアルキル基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基等が挙げられる。
Ra42が、式(a-g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素基である場合、式(a-g3)で表される基に含まれる炭素数を含めて、脂肪族炭化水素基の総炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましい。式(a-g3)で表される基を置換基として有する場合、その数は1個が好ましい。
Examples of the aliphatic hydrocarbon group for A a45 include groups similar to those exemplified for R a42 .
R a42 is preferably an aliphatic hydrocarbon group which may have a halogen atom, more preferably an alkyl group having a halogen atom and/or an aliphatic hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3) preferable.
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a halogen atom, it is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a fluorine atom, more preferably a perfluoroalkyl group or a perfluorocycloalkyl group, still more preferably having a carbon number of It is a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Perfluoroalkyl groups include perfluoromethyl, perfluoroethyl, perfluoropropyl, perfluorobutyl, perfluoropentyl, perfluorohexyl, perfluoroheptyl and perfluorooctyl groups. A perfluorocyclohexyl group etc. are mentioned as a perfluorocycloalkyl group.
When R a42 is an aliphatic hydrocarbon group having a group represented by formula (a-g3), including the number of carbon atoms contained in the group represented by formula (a-g3), the aliphatic hydrocarbon The total number of carbon atoms in the group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less. When it has a group represented by formula (a-g3) as a substituent, the number thereof is preferably one.
式(a-g3)で表される基を有する脂肪族炭化水素は、さらに好ましくは式(a-g2)で表される基である。
[式(a-g2)中、
Aa46は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の脂肪族炭化水素基を表す。
Xa44は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Aa47は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~17の脂肪族炭化水素基を表す。
ただし、Aa46、Aa47及びXa44の炭素数の合計は18以下であり、Aa46及びAa47のうち、少なくとも一方は、少なくとも1つのハロゲン原子を有する。
*はカルボニル基との結合手を表す。]
The aliphatic hydrocarbon having a group represented by formula (a-g3) is more preferably a group represented by formula (a-g2).
[In the formula (a-g2),
A a46 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
X a44 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
A a47 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms which may have a halogen atom.
However, the total number of carbon atoms of A a46 , A a47 and X a44 is 18 or less, and at least one of A a46 and A a47 has at least one halogen atom.
* represents a bond with a carbonyl group. ]
Aa46の脂肪族炭化水素基の炭素数は1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
Aa47の脂肪族炭化水素基の炭素数は4~15が好ましく、5~12がより好ましく、Aa47は、シクロヘキシル基又はアダマンチル基がさらに好ましい。
The number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group of A a46 is preferably 1-6, more preferably 1-3.
The number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group of A a47 is preferably 4 to 15, more preferably 5 to 12, and A a47 is more preferably a cyclohexyl group or an adamantyl group.
*-Aa46-Xa44-Aa47で表される部分構造(*はカルボニル基との結合手を表す。)のより好ましい構造は、以下の構造である。
A more preferred structure of the partial structure represented by *-A a46 -X a44 -A a47 (* represents a bond with a carbonyl group) is the following structure.
Aa41のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基等の直鎖状アルカンジイル基;プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基、1-メチルブタン-1,4-ジイル基、2-メチルブタン-1,4-ジイル基等の分岐状アルカンジイル基が挙げられる。
Aa41のアルカンジイル基における置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1~6のアルコキシ基等が挙げられる。
Aa41は、好ましくは炭素数1~4のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数2~4のアルカンジイル基であり、さらに好ましくはエチレン基である。
The alkanediyl group of A a41 includes methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group and hexane-1,6-diyl group. straight-chain alkanediyl groups such as; Branched alkanediyl groups such as 2-methylbutane-1,4-diyl group can be mentioned.
Examples of substituents on the alkanediyl group of A a41 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
A a41 is preferably an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms, and still more preferably an ethylene group.
式(a-g1)で表される基におけるAa42、Aa43及びAa44の脂肪族炭化水素基は、炭素-炭素不飽和結合を有していてもよいが、鎖式及び環式の脂肪族飽和炭化水素基並びにこれらを組合せることにより形成される基が好ましい。該脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖又は分岐のアルキル基及び単環又は多環の脂環式炭化水素基、並びに、アルキル基及び脂環式炭化水素基を組合せることにより形成される脂肪族炭化水素基等が挙げられる。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、プロパン-1,2-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、1-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,3-ジイル基、2-メチルプロパン-1,2-ジイル基等が挙げられる。
Aa42、Aa43及びAa44の脂肪族炭化水素基の置換基としては、ヒドロキシ基及び炭素数1~6のアルコキシ基等が挙げられる。
sは、0であることが好ましい。
Aliphatic hydrocarbon groups of A a42 , A a43 and A a44 in the group represented by formula (a-g1) may have a carbon-carbon unsaturated bond, but chain and cyclic aliphatic Group saturated hydrocarbon groups as well as groups formed by combinations thereof are preferred. The saturated aliphatic hydrocarbon group includes a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic alicyclic hydrocarbon group, and a combination of an alkyl group and an alicyclic hydrocarbon group. An aliphatic hydrocarbon group etc. are mentioned. Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, 1-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group and the like.
Substituents of the aliphatic hydrocarbon groups of A a42 , A a43 and A a44 include a hydroxy group and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
s is preferably zero.
Xa42が酸素原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す式(a-g1)で表される基としては、以下の基等が挙げられる。以下の例示において、*及び**はそれぞれ結合手を表わし、**が-O-CO-Ra42との結合手を表す。
Examples of the group represented by the formula (a-g1) in which X a42 represents an oxygen atom, a carbonyl group, a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group include the following groups. In the following examples, * and ** each represent a bond, and ** represents a bond with --O--CO--R a42 .
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。
Examples of structural units represented by formula (a4-1) include structural units shown below and structural units in which a methyl group corresponding to R a41 in the structural units below 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。
[式(a4-4)中、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の炭化水素基を表す。]
Structural units (a4) also include structural units 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 hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms and having a fluorine atom. ]
Rf22のフッ素原子を有する炭化水素基としては、鎖式及び環式の脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基並びにこれらの組み合わせることにより形成される基を含む。脂肪族炭化水素基としては、アルキル基(直鎖又は分岐)、脂環式炭化水素基が好ましい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基及び2-エチルヘキシル基が挙げられる。
脂環式炭化水素基は、単環式であってもよいし、多環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロヘプチル基、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、2-アルキルアダマンタン-2-イル基、1-(アダマンタン-1-イル)アルカン-1-イル基、ノルボルニル基、メチルノルボルニル基及びイソボルニル基が挙げられる。
The fluorine atom-containing hydrocarbon group represented by R f22 includes chain and cyclic aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and groups formed by combinations thereof. As the aliphatic hydrocarbon group, an alkyl group (linear or branched) and an alicyclic hydrocarbon group are preferable.
Alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group and 2 - ethylhexyl group.
Alicyclic hydrocarbon groups may be monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cycloheptyl and cyclodecyl groups. A cycloalkyl group can be mentioned. Polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include decahydronaphthyl group, adamantyl group, 2-alkyladamantan-2-yl group, 1-(adamantan-1-yl)alkane-1-yl group, norbornyl group, Methylnorbornyl and isobornyl groups are included.
Rf22のフッ素原子を有する炭化水素基としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有する脂環式炭化水素基等が挙げられる。
フッ素原子を有するアルキル基としては、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1,1-ジフルオロエチル基、2,2-ジフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロプロピル基、ペルフルオロエチルメチル基、1-(トリフルオロメチル)-1,2,2,2-テトラフルオロエチル基、1-(トリフルオロメチル)-2,2,2-トリフルオロエチル基、ペルフルオロプロピル基、1,1,2,2-テトラフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3-ヘキサフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ペルフルオロブチル基、1,1-ビス(トリフルオロ)メチル-2,2,2-トリフルオロエチル基、2-(ペルフルオロプロピル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロペンチル基、ペルフルオロペンチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカフルオロペンチル基、1,1-ビス(トリフルオロメチル)-2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、2-(ペルフルオロブチル)エチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカフルオロヘキシル基、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ドデカフルオロヘキシル基、ペルフルオロペンチルメチル基及びペルフルオロヘキシル基等のフッ化アルキル基が挙げられる。
フッ素原子を有する脂環式炭化水素基としては、ペルフルオロシクロヘキシル基、ペルフルオロアダマンチル基等のフッ化シクロアルキル基が挙げられる。
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 hydrocarbon group having a fluorine atom for R f22 include an alkyl group having a fluorine atom and an alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom.
Alkyl groups having a fluorine atom include difluoromethyl, trifluoromethyl, 1,1-difluoroethyl, 2,2-difluoroethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, perfluoroethyl, 1 , 1,2,2-tetrafluoropropyl group, 1,1,2,2,3,3-hexafluoropropyl group, perfluoroethylmethyl group, 1-(trifluoromethyl)-1,2,2,2- tetrafluoroethyl group, 1-(trifluoromethyl)-2,2,2-trifluoroethyl group, perfluoropropyl group, 1,1,2,2-tetrafluorobutyl group, 1,1,2,2,3 ,3-hexafluorobutyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluorobutyl group, perfluorobutyl group, 1,1-bis(trifluoro)methyl-2,2,2- trifluoroethyl group, 2-(perfluoropropyl)ethyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4-octafluoropentyl group, perfluoropentyl group, 1,1,2,2,3,3 , 4,4,5,5-decafluoropentyl group, 1,1-bis(trifluoromethyl)-2,2,3,3,3-pentafluoropropyl group, 2-(perfluorobutyl)ethyl group, 1 , 1,2,2,3,3,4,4,5,5-decafluorohexyl group, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-dodecafluoro Fluorinated alkyl groups such as a hexyl group, a perfluoropentylmethyl group and a perfluorohexyl group can be mentioned.
The alicyclic hydrocarbon group having a fluorine atom includes fluorinated cycloalkyl groups such as a perfluorocyclohexyl group and a perfluoroadamantyl group.
R f22 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom or an alicyclic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a fluorine atom. An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and having a fluorine atom is more preferred.
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, 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は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。
Examples of the structural unit represented by the formula (a4-4) include the following structural units and structural units in which the methyl group corresponding to R f21 is replaced with a hydrogen atom in the structural units represented by the following formula. be done.
樹脂(A)が、構造単位(a4)を有する場合、その含有率は、樹脂(A)の全構造単位に対して、1~20モル%が好ましく、2~15モル%がより好ましく、3~10モル%がさらに好ましい。 When the resin (A) has the structural unit (a4), the content thereof is preferably 1 to 20 mol%, more preferably 2 to 15 mol%, based on the total structural units of the resin (A), and 3 ~10 mol% is more preferred.
〈構造単位(a5)〉
構造単位(a5)が有する非脱離炭化水素基としては、直鎖、分岐又は環状の炭化水素基を有する基が挙げられる。なかでも、構造単位(a5)は、脂環式炭化水素基を有する基を含むものが好ましい。
構造単位(a5)としては、式(a5-1)で表される構造単位が挙げられる。
[式(a5-1)中、
R51は、水素原子又はメチル基を表す。
R52は、炭素数3~18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は炭素数1~8の脂肪族炭化水素基で置換されていてもよい。但し、L55との結合位置にある炭素原子に結合する水素原子は、炭素数1~8の脂肪族炭化水素基で置換されない。
L55は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよい。]
<Structural unit (a5)>
Examples of non-leaving hydrocarbon groups possessed by the structural unit (a5) include groups having linear, branched or cyclic hydrocarbon groups. Among them, the structural unit (a5) preferably contains a group having an alicyclic hydrocarbon group.
Structural units (a5) include structural units 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. . However, the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the bonding position with L 55 is not 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 the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group. ]
R52の脂環式炭化水素基としては、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、例えば、アダマンチル基及びノルボルニル基等が挙げられる。
炭素数1~8の脂肪族炭化水素基は、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基及び2-エチルヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。
置換基を有した脂環式炭化水素基としては、3-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 for R 52 may be either monocyclic or polycyclic. Examples of monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl groups. Examples of polycyclic alicyclic hydrocarbon groups include adamantyl groups and norbornyl groups.
C1-C8 aliphatic hydrocarbon groups include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, Examples include alkyl groups such as octyl and 2-ethylhexyl.
A 3-methyladamantyl group and the like can be mentioned as the alicyclic hydrocarbon group having a substituent.
R 52 is preferably an unsubstituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, more preferably an adamantyl group, a norbornyl group or a cyclohexyl group.
L55の2価の飽和炭化水素基としては、2価の脂肪族飽和炭化水素基及び2価の脂環式飽和炭化水素基が挙げられ、好ましくは2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
2価の脂肪族飽和炭化水素基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロパンジイル基、ブタンジイル基及びペンタンジイル基等のアルカンジイル基が挙げられる。
2価の脂環式飽和炭化水素基は、単環式及び多環式のいずれでもよい。単環式の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロペンタンジイル基及びシクロヘキサンジイル基等のシクロアルカンジイル基が挙げられる。多環式の2価の脂環式飽和炭化水素基としては、アダマンタンジイル基及びノルボルナンジイル基等が挙げられる。
The bivalent saturated hydrocarbon group for L 55 includes a bivalent saturated aliphatic hydrocarbon group and a saturated bivalent alicyclic hydrocarbon group, preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group. .
Examples of divalent aliphatic saturated hydrocarbon groups include alkanediyl groups such as methylene, ethylene, propanediyl, butanediyl and pentanediyl groups.
The bivalent alicyclic saturated hydrocarbon group may be either monocyclic or polycyclic. The monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon group includes cycloalkanediyl groups such as cyclopentanediyl group and cyclohexanediyl group. Examples of the polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group include an adamantanediyl group and a norbornanediyl group.
飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が、酸素原子又はカルボニル基で置き換わった基としては、例えば、式(L1-1)~式(L1-4)で表される基が挙げられる。下記式中、*は酸素原子との結合手を表す。
式(L1-1)中、
Xx1は、カルボニルオキシ基又はオキシカルボニル基を表す。
Lx1は、炭素数1~16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx2は、単結合又は炭素数1~15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx1及びLx2の合計炭素数は、16以下である。
式(L1-2)中、
Lx3は、炭素数1~17の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx4は、単結合又は炭素数1~16の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx3及びLx4の合計炭素数は、17以下である。
式(L1-3)中、
Lx5は、炭素数1~15の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Lx6及びLx7は、それぞれ独立に、単結合又は炭素数1~14の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx5、Lx6及びLx7の合計炭素数は、15以下である。
式(L1-4)中、
Lx8及びLx9は、単結合又は炭素数1~12の2価の脂肪族飽和炭化水素基を表す。
Wx1は、炭素数3~15の2価の脂環式飽和炭化水素基を表す。
ただし、Lx8、Lx9及びWx1の合計炭素数は、15以下である。
Examples of the saturated hydrocarbon group in which the methylene group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group include groups represented by formulas (L1-1) to (L1-4). In the following formula, * represents a bond with an oxygen atom.
In formula (L1-1),
X x1 represents a carbonyloxy group or an oxycarbonyl group.
L x1 represents a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms.
L x2 represents a single bond or a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.
However, the total carbon number 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 carbon number 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 saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x5 , L x6 and L x7 is 15 or less.
In 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 saturated alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms.
However, the total carbon number of L x8 , L x9 and W x1 is 15 or less.
Lx1は、好ましくは、炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx2は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合である。
Lx3は、好ましくは、炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx4は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx5は、好ましくは、炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx6は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、メチレン基又はエチレン基である。
Lx7は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基である。
Lx8は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Lx9は、好ましくは、単結合又は炭素数1~8の2価の脂肪族飽和炭化水素基、より好ましくは、単結合又はメチレン基である。
Wx1は、好ましくは、炭素数3~10の2価の脂環式飽和炭化水素基、より好ましくは、シクロヘキサンジイル基又はアダマンタンジイル基である。
L x1 is preferably a C 1-8 divalent aliphatic saturated hydrocarbon group, more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x2 is preferably a single bond or a C 1-8 divalent saturated aliphatic hydrocarbon group, 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 C 1-8 divalent aliphatic saturated hydrocarbon group, more preferably a methylene group or an ethylene group.
L x6 is preferably a single bond or a C 1-8 divalent aliphatic saturated hydrocarbon group, 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 saturated aliphatic 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 saturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a single bond or a methylene group.
W x1 is preferably a divalent saturated alicyclic 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。
Examples of the group represented by formula (L1-1) include the divalent groups shown below.
式(L1-2)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by formula (L1-2) include the divalent groups shown below.
式(L1-3)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by formula (L1-3) include the divalent groups shown below.
式(L1-4)で表される基としては、例えば、以下に示す2価の基が挙げられる。
Examples of the group represented by formula (L1-4) include the divalent groups shown below.
L55は、好ましくは、単結合又は式(L1-1)で表される基である。 L 55 is preferably a single bond or a group represented by formula (L1-1).
構造単位(a5-1)としては、以下に示す構造単位及び下記構造単位中のR51に相当するメチル基が水素原子に置き換わった構造単位が挙げられる。
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。
Examples of the structural unit (a5-1) include structural units shown below and structural units in which a methyl group corresponding to R 51 in the structural units below is replaced with a hydrogen atom.
When the resin (A) has the structural unit (a5), the content thereof is preferably 1 to 30 mol%, more preferably 2 to 20 mol%, based on the total structural units of the resin (A). ~15 mol% is more preferred.
<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号公報に記載の式(III-1)又は式(III-2)で表される基を含む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)>
The resin (A) may further contain a structural unit that is decomposed by exposure to generate an acid (hereinafter sometimes referred to as "structural unit (II)"). Examples include a structural unit containing a group represented by formula (III-1) or formula (III-2) described in JP-A-2016-79235, and a sulfonate group or a carboxylate group and an organic A structural unit having a cation or a structural unit having a sulfonio group and an organic anion in a side chain is preferable.
側鎖にスルホナート基若しくはカルボキシレート基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。
[式(II-2-A’)中、
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。]
A structural unit having a sulfonate group or a carboxylate group in a side chain is preferably a structural unit represented by formula (II-2-A').
[In the formula (II-2-A '),
X III3 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with —O—, —S— or —CO— A hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with 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 with 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.
Z a+ 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。
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、例えば、シクロヘキシルメチレン基、アダマンチルメチレン基、ノルボルニルエチレン基等のシクロアルキル-アルカンジイル基が挙げられる。
Halogen atoms represented by R III3 include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom represented by R III3 includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom represented by R a8 . The same can be mentioned.
The alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by A x1 includes methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group and pentane-1,5-diyl group. , hexane-1,6-diyl group, 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, 2-methylbutane-1,4-diyl group, etc. mentioned.
Groups in which an alkanediyl group and an alicyclic saturated hydrocarbon group are combined include, for example, cycloalkyl-alkanediyl groups such as a cyclohexylmethylene group, an adamantylmethylene group and a norbornylethylene 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;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 X III3 include a linear or branched alkanediyl group and a monocyclic or polycyclic divalent alicyclic saturated hydrocarbon group. and may be a combination of these.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, propane-1,2-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1 ,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group , dodecane-1,12-diyl group and other linear alkanediyl groups; butane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group , pentane-1,4-diyl group, 2-methylbutane-1,4-diyl group and other branched alkanediyl groups; cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1 ,4-diyl group, cycloalkanediyl group such as cyclooctane-1,5-diyl group; norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, adamantane Divalent polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as -2,6-diyl group and the like can be mentioned.
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、*はAx1との結合手を表す。
Examples of saturated hydrocarbon groups in which —CH 2 — is replaced with —O—, —S— or —CO— include divalent groups represented by formulas (X1) to (X53). mentioned. However, -CH 2 - contained in the saturated hydrocarbon group has 17 or less carbon atoms before being replaced with -O-, -S- or -CO-. In the following formula, * represents a bond with A x1 .
X3は、2価の炭素数1~16の飽和炭化水素基を表す。
X4は、2価の炭素数1~15の飽和炭化水素基を表す。
X5は、2価の炭素数1~13の飽和炭化水素基を表す。
X6は、炭素数1~14のアルキル基を表す。
X7は、3価の炭素数1~14の飽和炭化水素基を表す。
X8は、2価の炭素数1~13の飽和炭化水素基を表す。
X 3 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.
X 5 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 13 carbon atoms.
X 6 represents an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms.
X 7 represents a trivalent saturated hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms.
X 8 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、例えば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、有機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などが挙げられ、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。
Za+は、好ましくは式(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。〕である。
[式(b2-1)~式(b2-4)において、
Rb4~Rb6は、それぞれ独立に、炭素数1~30のアルキル基、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、該アルキル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のアルキル基、炭素数2~4のアシル基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよく、該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基又は炭素数1~12のアルコキシ基で置換されていてもよい。
Rb4とRb5とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き換わってもよい。
Rb7及びRb8は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1~12のアルコキシ基を表す。
m2及びn2は、それぞれ独立に、0~5のいずれかの整数を表す。
m2が2以上のとき、複数のRb7は同一であっても異なってもよく、n2が2以上のとき、複数のRb8は同一であっても異なってもよい。
Rb9及びRb10は、それぞれ独立に、炭素数1~36のアルキル基又は炭素数3~36の脂環式炭化水素基を表す。
Rb9とRb10とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き換わってもよい。
Rb11は、水素原子、炭素数1~36のアルキル基、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のアルキル基、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、該アルキル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、一緒になってそれらが結合する-CH-CO-を含む環を形成していてもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き換わってもよい。
Rb13~Rb18は、それぞれ独立に、ヒドロキシ基、炭素数1~12の脂肪族炭化水素基又は炭素数1~12のアルコキシ基を表す。
Lb31は、-S-又は-O-を表す。
o2、p2、s2、及びt2は、それぞれ独立に、0~5のいずれかの整数を表す。
q2及びr2は、それぞれ独立に、0~4のいずれかの整数を表す。
u2は、0又は1を表す。
o2が2以上のとき、複数のRb13は同一であっても異なってもよく、p2が2以上のとき、複数のRb14は同一であっても異なってもよく、q2が2以上のとき、複数のRb15は同一であっても異なってもよく、r2が2以上のとき、複数のRb16は同一であっても異なってもよく、s2が2以上のとき、複数のRb17は同一であっても異なってもよく、t2が2以上のとき、複数のRb18は同一であっても異なってもよい。]
Organic cations represented by Z a+ include organic onium cations such as organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, organic benzothiazolium cations and organic phosphonium cations, and organic sulfonium cations and organic iodonium cations. are preferred, and arylsulfonium cations are more preferred.
Z a+ is preferably a cation represented by any one of formulas (b2-1) to (b2-4) [hereinafter sometimes referred to as "cation (b2-1)" etc. depending on the formula number. ].
[In formulas (b2-1) to (b2-4),
R b4 to R b6 each independently represent an alkyl 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, and the alkyl group The hydrogen atoms contained in 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. , the hydrogen atom contained in the alicyclic hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the aromatic A hydrogen atom contained in the hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
R b4 and R b5 may form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and -CH 2 - contained in the ring may be replaced with -O-, -SO- or -CO- .
R b7 and R b8 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, the plurality of R b7 may be the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R b8 may be the same or different.
R b9 and R b10 each independently represent an alkyl group having 1 to 36 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 36 carbon atoms.
R b9 and R b10 may form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and —CH 2 — contained in the ring may be replaced with —O—, —SO— or —CO— .
R b11 represents a hydrogen atom, an alkyl 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 alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the alkyl group is It may be substituted with an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the aromatic hydrocarbon group is an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alkylcarbonyloxy group having 1 to 12 carbon atoms. may be substituted with a group.
R b11 and R b12 may together form a ring containing —CH—CO— to which they are bonded, and —CH 2 — contained in the ring is —O—, —SO— Alternatively, it may be replaced with -CO-.
R b13 to R b18 each independently represent a hydroxy group, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
L b31 represents -S- or -O-.
o2, p2, s2, and t2 each independently represent an integer of 0 to 5;
q2 and r2 each independently represent an integer of 0 to 4;
u2 represents 0 or 1;
When o2 is 2 or more, the plurality of R b13 may be the same or different, when p2 is 2 or more, the plurality of R b14 may be the same or different, and when q2 is 2 or more , the plurality of R b15 may be the same or different, when r2 is 2 or more, the plurality of R b16 may be the same or different, and when s2 is 2 or more, the plurality of R b17 may be They may be the same or different, and when t2 is 2 or more, a plurality of R b18 may be the same or different. ]
アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、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が挙げられる。中でも、Rb9~Rb12のアルキル基は、好ましくは炭素数1~12である。
脂環式炭化水素基は、単環式又は多環式のいずれでもよく、単環式の脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基及び下記の基等が挙げられる。
中でも、Rb9~Rb12のアルキル基の炭素数は、好ましくは3~18であり、より好ましくは4~12である。
Examples of alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group and 2-ethylhexyl group. be done. Among them, the alkyl 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 monocyclic alicyclic hydrocarbon groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cycloalkyl groups such as a group, a cyclooctyl group, and a cyclodecyl group. The polycyclic alicyclic hydrocarbon group includes decahydronaphthyl group, adamantyl group, norbornyl group and the following groups.
Among them, the number of carbon atoms in the alkyl groups of R b9 to R b12 is preferably 3-18, more preferably 4-12.
水素原子がアルキル基で置換された脂環式炭化水素基としては、例えば、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロへキシル基、2-アルキルアダマンタン-2-イル基、メチルノルボルニル基、イソボルニル基等が挙げられる。水素原子があるきる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アルキル基との合計炭素数が好ましくは20以下である。
Rb7及びRb8、Rb13~Rb18の脂肪族炭化水素基は上述したアルキル基、脂環式炭化水素基及びそれらを組み合わせた基と同様のものが挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with an alkyl group include a methylcyclohexyl group, a dimethylcyclohexyl group, a 2-alkyladamantan-2-yl group, a methylnorbornyl group and an isobornyl group. mentioned. In the alicyclic hydrocarbon group in which a hydrogen atom is substituted with any group, the total number of carbon atoms of the alicyclic hydrocarbon group and the alkyl group is preferably 20 or less.
Aliphatic hydrocarbon groups for R b7 and R b8 and R b13 to R b18 include the same alkyl groups, alicyclic hydrocarbon groups, and combinations thereof.
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニリル基、ナフチル基、フェナントリル基等のアリール基;トリル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、p-エチルフェニル基、p-tert-ブチルフェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等のアルキル-アリール基;p-シクロへキシルフェニル基、p-アダマンチルフェニル基等のシクロアルキル-アリール基が挙げられる。
芳香族炭化水素基に、アルキル基又は脂環式炭化水素基が含まれる場合は、炭素数1~18のアルキル基及び炭素数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アルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、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。
Aromatic hydrocarbon groups include aryl groups such as phenyl, biphenylyl, naphthyl, and phenanthryl groups; tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, p-ethylphenyl, p-tert-butylphenyl, Alkyl-aryl groups such as 2,6-diethylphenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl group; and cycloalkyl-aryl groups such as p-cyclohexylphenyl group and p-adamantylphenyl group.
When the aromatic hydrocarbon group contains an alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms are preferable.
Aromatic hydrocarbon groups in which a hydrogen atom is substituted with an alkoxy group include a p-methoxyphenyl group and the like.
Alkyl groups in which hydrogen atoms are substituted with aromatic hydrocarbon groups include aralkyl groups such as benzyl, phenethyl, phenylpropyl, trityl, naphthylmethyl, and naphthylethyl groups.
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。
アシル基としては、アセチル基、プロピオニル基及びブチリル基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n-プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n-ブチルカルボニルオキシ基、sec-ブチルカルボニルオキシ基、tert-ブチルカルボニルオキシ基、ペンチルカルボニルオキシ基、ヘキシルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基及び2-エチルヘキシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, decyloxy and dodecyloxy groups.
Acyl groups include acetyl, propionyl and butyryl groups.
Halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
The alkylcarbonyloxy group includes a methylcarbonyloxy group, an ethylcarbonyloxy group, an n-propylcarbonyloxy group, an isopropylcarbonyloxy group, an n-butylcarbonyloxy group, a sec-butylcarbonyloxy group, a tert-butylcarbonyloxy group, pentylcarbonyloxy group, hexylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, 2-ethylhexylcarbonyloxy group and the like.
Rb4とRb5とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成してもよい環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環としては、炭素数3~18の環が挙げられ、好ましくは炭素数4~18の環が挙げられる。また、硫黄原子を含む環としては、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環が挙げられ、具体的には下記の環が挙げられる。
The ring that R b4 and R b5 may form together with the sulfur atom to which they are bonded is a monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated or unsaturated ring. There may be. The ring includes a ring having 3 to 18 carbon atoms, preferably a ring having 4 to 18 carbon atoms. Further, the ring containing a sulfur atom includes a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring, and specific examples include the following rings.
Rb9とRb10とがそれらが結合している硫黄原子とともに形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環としては、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環が挙げられ、例えば、チオラン-1-イウム環(テトラヒドロチオフェニウム環)、チアン-1-イウム環、1,4-オキサチアン-4-イウム環等が挙げられる。
Rb11とRb12とが一緒になって形成する環は、単環式、多環式、芳香族性、非芳香族性、飽和及び不飽和のいずれの環であってもよい。この環としては、3員環~12員環が挙げられ、好ましくは3員環~7員環が挙げられ、例えば、オキソシクロヘプタン環、オキソシクロヘキサン環、オキソノルボルナン環、オキソアダマンタン環等が挙げられる。
The ring formed by R b9 and R b10 together with the sulfur atom to which they are bound may be a monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated or unsaturated ring. good. The ring includes a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring, such as thiolan-1-ium ring (tetrahydrothiophenium ring), thian-1-ium ring, 1,4-oxathian-4-ium ring and the like.
The ring formed by R b11 and R b12 together may be a monocyclic, polycyclic, aromatic, non-aromatic, saturated or unsaturated ring. The ring includes a 3- to 12-membered ring, preferably a 3- to 7-membered ring, such as an oxocycloheptane ring, oxocyclohexane ring, oxonorbornane ring, oxoadamantane ring, and the like. be done.
カチオン(b2-1)~カチオン(b2-4)の中で、好ましくはカチオン(b2-1)が挙げられる。 Among the cations (b2-1) to (b2-4), the cation (b2-1) is preferred.
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。
Examples of the cation (b2-2) include the following cations.
カチオン(b2-3)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-3) include the following cations.
カチオン(b2-4)としては、以下のカチオンが挙げられる。
Examples of the cation (b2-4) include the following cations.
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。
[式(II-2-A)中、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は互いに同一であってもよいし、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 Z a+ have the same meanings as above.
Z represents any integer from 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 more, a plurality of R III2 and R III4 are the same may be different.
Q a and Q b each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group. ]
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、後述するQ1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 1 described later. .
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。
[式(II-2-A-1)中、
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。
X2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 the formula (II-2-A-1),
R III2 , R III3 , R III4 , Q a , Q b , z and Z a+ have the same meanings as above.
R III5 represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
X 2 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the saturated hydrocarbon group may be replaced with —O—, —S— or —CO—. A hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom or a hydroxy 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。
X2で表される炭素数1~11の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のうちの炭素数11までのものが挙げられる。
Examples of saturated hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms represented by R III5 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, Linear or branched alkyl groups such as heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group can be mentioned.
The divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 11 carbon atoms represented by X 2 includes those having up to 11 carbon atoms among the divalent saturated hydrocarbon groups 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さらに好ましい。
[式(II-2-A-2)中、RIII3、RIII5及びZa+は、上記と同じ意味を表す。
m及びnは、互いに独立に、1又は2を表す。]
As the structural unit represented by formula (II-2-A-1), a structural unit represented by formula (II-2-A-2) is more preferable.
[In formula (II-2-A-2), R III3 , R III5 and Z a+ have the same meanings as above.
m and n each independently represent 1 or 2; ]
式(II-2-A-1)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WO2012/050015記載の構造単位が挙げられる。Za+は、有機カチオンを表す。
Examples of structural units represented by formula (II-2-A-1) include the following structural units and structural units described in WO2012/050015. Z a+ represents an organic cation.
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。
[式(II-1-1)中、
AII1は、単結合又は2価の連結基を表す。
RII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1~30のアルキル基、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、該アルキル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のアルキル基、炭素数2~4のアシ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。また、RII2とRII3とは、それらが結合する硫黄原子とともに環を形成してもよく、該環に含まれる-CH2-は、-O-、-SO-又は-CO-に置き換わってもよい。
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。]
A structural unit having a sulfonio group and an organic anion in a side chain is preferably a structural unit represented by formula (II-1-1).
[In the formula (II-1-1),
AII1 represents a single bond or a divalent linking group.
R II represents a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.
R II2 and R II3 each independently represent an alkyl 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 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 alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms or a glycidyloxy group, and the aromatic A hydrogen atom contained in a group hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom, a hydroxy group or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. In addition, R II2 and R II3 may form a ring together with the sulfur atom to which they are bonded, and —CH 2 — contained in the ring is replaced with —O—, —SO— or —CO— good too.
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. ]
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。
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で表されるアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、アルキル基の置換基であるアルコキシ基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基の置換基であるハロゲン原子、アルキル基、アルキルカルボニル基、芳香族炭化水素基の置換基であるハロゲン原子、アルコキシ基は、上述した式(b2-1)のRb4~Rb6と同じものが挙げられる。
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。
The divalent linking group represented by A II1 includes, for example, a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is -O-, -S- or -CO- may be substituted. Specific examples thereof include the same divalent saturated hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms represented by X III3 .
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.
Alkyl groups, alicyclic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, alkoxy groups, alicyclic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and alicyclic groups that are substituents of alkyl groups represented by R II2 and R II3 A halogen atom, an alkyl group, an alkylcarbonyl group that are substituents of the hydrocarbon group of the formula, and a halogen atom and an alkoxy group that are the substituents of the aromatic hydrocarbon group are represented by R b4 to R b6 in the formula (b2-1) described above. The same is mentioned.
Halogen atoms represented by RII4 include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom represented by R II4 includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom represented by R a8 . The same can be mentioned.
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などが挙げられる。
Examples of structural units containing cations in formula (II-1-1) include structural units represented below.
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、上述したアニオンであることがより好ましい。 Organic anions represented by A − include sulfonate anions, sulfonylimide anions, sulfonylmethide anions and carboxylate anions. The organic anion represented by A − is preferably a sulfonate anion, more preferably an anion described above.
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。
Sulfonylimide anions represented by A − include the following.
構造単位(II-1)としては、以下で表される構造単位などが挙げられる。
Examples of the structural unit (II-1) include structural units represented below.
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% of the total structural units of the resin (A), and more It is preferably 2 to 15 mol %, more preferably 3 to 10 mol %.
樹脂(A)は、好ましくは、構造単位(I)と構造単位(a1)と構造単位(s)とからなる樹脂、すなわち、化合物(I)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(a1-1)及び構造単位(a1-2)(好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該構造単位)から選ばれる少なくとも一種、より好ましくは構造単位(a1-1)又は構造単位(a1-1)及び構造単位(a1-2)(好ましくはシクロヘキシル基、シクロペンチル基を有する該構造単位)から選ばれる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)の少なくとも一種である。構造単位(a2)は、好ましくは式(a2-1)で表される構造単位である。構造単位(a3)は、好ましくは式(a3-1-1)~式(a3-1-4)で表される構造単位、式(a3-2-1)~式(a3-2-4)及び式(a3-4-1)~式(a3-4-2)で表される構造単位から選ばれる少なくとも一種である。
なお、樹脂(A)において、式(I)で表される化合物に由来する構造単位における芳香族炭化水素基の置換基において、ヨウ素による置換基の数が2以上である場合は構造単位(a3)を含むことが好ましく、ヨウ素による置換基の数が1つである場合は構造単位(a3)を含まなくてもよい。
The resin (A) is preferably a resin composed of the structural unit (I), the structural unit (a1) and the structural unit (s), that is, the compound (I), the monomer (a1) and the monomer (s). It is a polymer.
Structural unit (a1) is preferably at least one selected from structural unit (a1-1) and structural unit (a1-2) (preferably the structural unit having a cyclohexyl group or a cyclopentyl group), more preferably a structural unit ( a1-1) or at least two selected from the structural unit (a1-1) and the structural unit (a1-2) (preferably the structural unit having a cyclohexyl group or a cyclopentyl group).
Structural unit (s) is preferably at least one of structural unit (a2) and structural unit (a3). Structural unit (a2) is preferably a structural unit represented by formula (a2-1). Structural unit (a3) is preferably a structural unit represented by formula (a3-1-1) to formula (a3-1-4), formula (a3-2-1) to formula (a3-2-4) and at least one selected from structural units represented by formulas (a3-4-1) to (a3-4-2).
In addition, in the resin (A), in the substituent of the aromatic hydrocarbon group in the structural unit derived from the compound represented by the formula (I), when the number of substituents by iodine is 2 or more, the structural unit (a3 ), and when the number of iodine substituents is one, the structural unit (a3) may not be included.
樹脂(A)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。樹脂(A)が有する各構造単位の含有率は、重合に用いるモノマーの使用量で調整できる。
樹脂(A)の重量平均分子量は、好ましくは、2,000以上(より好ましくは2,500以上、さらに好ましくは3,000以上)、50,000以下(より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは15,000以下)である。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 that constitutes the resin (A) may be used alone or in combination of two or more. Using a monomer that induces these structural units, it is produced by a known polymerization method (e.g., radical polymerization method). can do. The content of each structural unit in the resin (A) can be adjusted by adjusting the amount of monomer used for polymerization.
The weight average molecular weight of the resin (A) is preferably 2,000 or more (more preferably 2,500 or more, still more preferably 3,000 or more) and 50,000 or less (more preferably 30,000 or less, further preferably is 15,000 or less). As used herein, the weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography under the conditions described in Examples.
〔レジスト組成物〕
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)と、酸発生剤とを含有する。
レジスト組成物は、さらに、樹脂(A)以外の樹脂、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)を及び溶剤(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 resin (A) and an acid generator.
The resist composition further contains a resin other than the resin (A), a quencher (hereinafter sometimes referred to as "quencher (C)") and a solvent (hereinafter sometimes referred to as "solvent (E)"). is preferred.
<樹脂(A)以外の樹脂(X)>
本発明のレジスト組成物は、樹脂(A)以外の樹脂を含んでもよい。このような樹脂としては、例えば、構造単位(a4)を含む樹脂(以下「樹脂(X)」という場合がある。)が挙げられる。
樹脂(X)がさらに有していてもよい構造単位としては、構造単位(a1)、構造単位(a2)、構造単位(a3)、構造単位(a5)及びその他の公知構造単位が挙げられる。
樹脂(X)は、構造単位(a4)及び又は構造単位(a5)からなる樹脂であることがより好ましい。
樹脂(X)が構造単位(a4)を含む場合、その含有率は、樹脂(X)の全構造単位に対して、40モル%以上が好ましく、45モル%以上がより好ましく、50モル%以上がさらに好ましい。
樹脂(X)が構造単位(a5)を含む場合、その含有率は、樹脂(X)の全構造単位に対して、10~60モル%が好ましく、20~55モル%がより好ましく、25~50モル%がさらに好ましい。
<Resin (X) other than resin (A)>
The resist composition of the present invention may contain a resin other than resin (A). Examples of such a resin include a resin containing the structural unit (a4) (hereinafter sometimes referred to as "resin (X)").
Structural units that the resin (X) may further include structural units (a1), structural units (a2), structural units (a3), structural units (a5) and other known structural units.
More preferably, the resin (X) is a resin comprising structural units (a4) and/or structural units (a5).
When the resin (X) contains the structural unit (a4), the content thereof is preferably 40 mol% or more, more preferably 45 mol% or more, and 50 mol% or more, based on the total structural units of the resin (X). is more preferred.
When the resin (X) contains the structural unit (a5), its content is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 55 mol%, more preferably 25 to 50 mol % is more preferred.
樹脂(X)を構成する各構造単位は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いてもよく、これら構造単位を誘導するモノマーを用いて、公知の重合法(例えばラジカル重合法)によって製造することができる。樹脂(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)の重量平均分子量は、好ましくは、6,000以上(より好ましくは7,000以上)、80,000以下(より好ましくは60,000以下)である。かかる樹脂(X)の重量平均分子量の測定手段は、樹脂(A)の場合と同様である。
レジスト組成物が樹脂(X)を含む場合、その含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1~60質量部であり、より好ましくは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2~30質量部である。
Each structural unit that constitutes the resin (X) may be used alone or in combination of two or more. Using a monomer that induces these structural units, the resin (X) is produced by a known polymerization method (e.g., radical polymerization method). can do. The content of each structural unit in the resin (X) can be adjusted by adjusting the amount of the monomer used for polymerization.
The weight average molecular weight of resin (X) is preferably 6,000 or more (more preferably 7,000 or more) and 80,000 or less (more preferably 60,000 or less). The means for measuring the weight-average molecular weight of resin (X) is the same as for resin (A).
When the resist composition contains resin (X), its content is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 1 to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of resin (A). It is preferably 1 to 40 parts by mass, particularly preferably 2 to 30 parts by mass.
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%以下が好ましく、90質量%以上99質量%以下が好ましい。レジスト組成物の固形分及びこれに対する樹脂の含有率は、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィー等の公知の分析手段で測定することができる。 The total content of the resin (A) and the resin other than the resin (A) is preferably 80% by mass or more and 99% by mass or less, preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less, relative to the solid content of the resist composition. . The solid content and resin content of the resist composition can be measured by known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
<酸発生剤(B)>
酸発生剤は、非イオン系とイオン系とに分類されるが、本発明のレジスト組成物の酸発生剤(B)は、いずれを用いてもよい。非イオン系酸発生剤としては、有機ハロゲン化物、スルホネートエステル類(例えば2-ニトロベンジルエステル、芳香族スルホネート、オキシムスルホネート、N-スルホニルオキシイミド、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。
<Acid Generator (B)>
Acid generators are classified into nonionic and ionic acid generators, and any of them may be used as the acid generator (B) of the resist composition of the present invention. Nonionic acid generators include organic halides, sulfonate esters (eg, 2-nitrobenzyl ester, aromatic sulfonate, oxime sulfonate, N-sulfonyloxyimide, sulfonyloxyketone, diazonaphthoquinone 4-sulfonate), sulfones (eg, disulfone, ketosulfone, sulfonyldiazomethane) and the like. Typical ionic acid generators are onium salts containing onium cations (eg, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts). The anions of the onium salts include sulfonate anions, sulfonylimide anions, sulfonylmethide anions, and the like.
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、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the acid generator (B) include JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452, JP-A-62-153853, JP-A-63-146029, US Pat. No. 3,779,778, US Pat. A compound that generates an acid upon exposure to radiation as described in 1. above can be used. Moreover, you may use the compound manufactured by the well-known method. The acid generator (B) may be used alone or in combination of two or more.
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)である。
[式(B1)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。
Lb1は、置換基を有していてもよい炭素数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、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数3~18の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-SO2-又は-CO-に置き換わっていてもよい。
Z+は、有機カチオンを表す。]
The acid generator (B) is preferably a fluorine-containing acid generator, more preferably a salt represented by formula (B1) (hereinafter sometimes referred to as "acid generator (B1)").
[In formula (B1),
Q 1 and Q 2 each independently represent a fluorine atom or a C 1-6 perfluoroalkyl group.
L b1 represents an optionally substituted C 1-24 divalent saturated hydrocarbon group, and —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group is —O— or -CO- may be substituted, and the hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group.
Y represents a hydrogen atom or an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group is —O—, —SO 2 — or —CO— may be substituted.
Z + represents an organic cation. ]
Q1及びQ2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及びペルフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Q1及びQ2は、互いに独立に、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。
The perfluoroalkyl groups for Q 1 and Q 2 include trifluoromethyl, perfluoroethyl, perfluoropropyl, perfluoroisopropyl, perfluorobutyl, perfluorosec-butyl, perfluorotert-butyl, perfluoropentyl and perfluoro A hexyl group and the like can be mentioned.
Q 1 and Q 2 are each independently preferably a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and more preferably both a fluorine atom.
Lb1の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。
The divalent saturated hydrocarbon group for L b1 includes a linear alkanediyl group, a branched alkanediyl group, and a monocyclic or polycyclic bivalent alicyclic saturated hydrocarbon group. A group formed by combining two or more of the groups may also be used.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1 ,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group, dodecane-1,12-diyl group , tridecane-1,13-diyl group, tetradecane-1,14-diyl group, pentadecane-1,15-diyl group, hexadecane-1,16-diyl group and heptadecane-1,17-diyl group. alkanediyl group;
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- Branched alkanediyl groups such as 1,3-diyl group, 2-methylpropane-1,2-diyl group, pentane-1,4-diyl group, and 2-methylbutane-1,4-diyl group;
monocyclic 2 which is a cycloalkanediyl group such as cyclobutane-1,3-diyl group, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, cyclooctane-1,5-diyl group; alicyclic saturated hydrocarbon group;
Polycyclic bivalent alicyclic saturated hydrocarbons such as norbornane-1,4-diyl group, norbornane-2,5-diyl group, adamantane-1,5-diyl group, and adamantane-2,6-diyl group and the like.
Lb1の2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-又は-CO-で置き換わった基としては、例えば、式(b1-1)~式(b1-3)のいずれかで表される基が挙げられる。なお、式(b1-1)~式(b1-3)及び下記の具体例において、*は-Yとの結合手を表す。
[式(b1-1)中、
Lb2は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb3は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよく、該飽和炭化水素基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基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メチレン基は、酸素原子又はカルボニル基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メチレン基は、酸素原子又はカルボニル基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。]
The group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced with —O— or —CO— is, for example, any one of formulas (b1-1) to (b1-3). The group represented by is mentioned. In formulas (b1-1) to (b1-3) and specific examples below, * represents a bond with -Y.
[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 the saturated A methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total number of carbon atoms of 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 the saturated A methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total number of carbon atoms of 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 the saturated A methylene group contained in the hydrocarbon group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group.
However, the total number of carbon atoms of L b6 and L b7 is 23 or less. ]
式(b1-1)~式(b1-3)においては、飽和炭化水素基に含まれるメチレン基が酸素原子又はカルボニル基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 formulas (b1-1) to (b1-3), when the methylene group contained in the saturated hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom or a carbonyl group, the number of carbon atoms before replacement is the carbon of the saturated hydrocarbon group. number.
As the divalent saturated hydrocarbon group, the same divalent saturated hydrocarbon group as L b1 can be mentioned.
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メチレン基は酸素原子又はカルボニル基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, a hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom or a hydroxy group; A methylene group contained in the divalent saturated hydrocarbon group may be replaced with an oxygen atom or a carbonyl group.
Lb1の2価の飽和炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-又は-CO-で置き換わった基としては、式(b1-1)又は式(b1-3)で表される基が好ましい。 The group in which —CH 2 — contained in the divalent saturated hydrocarbon group of L b1 is replaced with —O— or —CO— is a group represented by formula (b1-1) or formula (b1-3) is preferred.
式(b1-1)としては、式(b1-4)~式(b1-8)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1-4)中、
Lb8は、単結合又は炭素数1~22の2価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
式(b1-5)中、
Lb9は、炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb10は、単結合又は炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb9及びLb10の合計炭素数は20以下である。
式(b1-6)中、
Lb11は、炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb12は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb11及びLb12の合計炭素数は21以下である。
式(b1-7)中、
Lb13は、炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb14は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb15は、単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb13~Lb15の合計炭素数は19以下である。
式(b1-8)中、
Lb16は、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb17は、炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb18は、単結合又は炭素数1~17の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子又はヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb16~Lb18の合計炭素数は19以下である。]
Examples of 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.
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 hydroxy group. .
However, the total carbon number of 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 carbon number of 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.
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 carbon number 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.
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 carbon number of L b16 to L b18 is 19 or less. ]
Lb8は、好ましくは炭素数1~4の2価の飽和炭化水素基である。
Lb9は、好ましくは炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb10は、好ましくは単結合又は炭素数1~19の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb11は、好ましくは炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb12は、好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb13は、好ましくは炭素数1~12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb14は、好ましくは単結合又は炭素数1~6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb15は、好ましくは単結合又は炭素数1~18の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1~8の2価の飽和炭化水素基である。
Lb16は、好ましくは炭素数1~12の2価の飽和炭化水素基である。
Lb17は、好ましくは炭素数1~6の2価の飽和炭化水素基である。
Lb18は、好ましくは単結合又は炭素数1~17の2価の飽和炭化水素基であり、より好ましくは単結合又は炭素数1~4の2価の飽和炭化水素基である。
L b8 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
L b9 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
L b10 is preferably a single bond or a C 1-19 divalent saturated hydrocarbon group, more preferably a single bond or a C 1-8 divalent saturated hydrocarbon group.
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 C 1-18 divalent saturated hydrocarbon group, more preferably a single bond or a C 1-8 divalent saturated hydrocarbon group.
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 C 1-17 divalent saturated hydrocarbon group, more preferably a single bond or a C 1-4 divalent saturated hydrocarbon group.
式(b1-3)としては、式(b1-9)~式(b1-11)でそれぞれ表される基が挙げられる。
[式(b1-9)中、
Lb19は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb20は、単結合又は炭素数1~23の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子はフッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb19及びLb20の合計炭素数は23以下である。
式(b1-10)中、
Lb21は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb22は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb23は、単結合又は炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb21~Lb23の合計炭素数は21以下である。
式(b1-11)中、
Lb24は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。
Lb25は、炭素数1~21の2価の飽和炭化水素基を表す。
Lb26は、単結合又は炭素数1~20の2価の飽和炭化水素基を表し、該2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、フッ素原子、ヒドロキシ基又はアシルオキシ基に置換されていてもよい。該アシルオキシ基に含まれるメチレン基は、酸素原子又はカルボニル基に置き換わっていてもよく、該アシルオキシ基に含まれる水素原子は、ヒドロキシ基に置換されていてもよい。
ただし、Lb24~Lb26の合計炭素数は21以下である。]
Examples of 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 divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b20 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 23 carbon atoms, a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group being substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group; good too. A methylene group contained in the acyloxy group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group, and a hydrogen atom contained in the acyloxy group may be substituted with a hydroxy group.
However, the total carbon number 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 divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b22 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b23 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. may A methylene group contained in the acyloxy group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group, and a hydrogen atom contained in the acyloxy group may be substituted with a hydroxy group.
However, the total carbon number of L b21 to 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 divalent saturated hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom.
L b25 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 21 carbon atoms.
L b26 represents a single bond or a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the divalent saturated hydrocarbon group is substituted with a fluorine atom, a hydroxy group or an acyloxy group. may A methylene group contained in the acyloxy group may be substituted with an oxygen atom or a carbonyl group, and a hydrogen atom contained in the acyloxy group may be substituted with a hydroxy group.
However, the total carbon number of L b24 to L b26 is 21 or less. ]
式(b1-9)から式(b1-11)においては、2価の飽和炭化水素基に含まれる水素原子がアシルオキシ基に置換されている場合、アシルオキシ基の炭素数、エステル結合中のCO及びOの数をも含めて、該2価の飽和炭化水素基の炭素数とする。 In formulas (b1-9) to (b1-11), when a hydrogen atom contained in a divalent saturated hydrocarbon group is substituted with an acyloxy group, the number of carbon atoms in the acyloxy group, CO in the ester bond and The number of carbon atoms in the divalent saturated hydrocarbon group includes the number of O atoms.
アシ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。 Acyloxy groups include acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy, cyclohexylcarbonyloxy, and adamantylcarbonyloxy groups.
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-4)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-1), the groups represented by formula (b1-4) include the following.
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-5)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-1), the groups represented by formula (b1-5) include the following.
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-6)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-1), the groups represented by formula (b1-6) include the following.
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-7)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-1), the groups represented by formula (b1-7) include the following.
式(b1-1)で表される基のうち、式(b1-8)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-1), the groups represented by formula (b1-8) include the following.
式(b1-2)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Examples of the group represented by formula (b1-2) include the following.
式(b1-3)で表される基のうち、式(b1-9)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-3), the groups represented by formula (b1-9) include the following.
式(b1-3)で表される基のうち、式(b1-10)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-3), the groups represented by formula (b1-10) include the following.
式(b1-3)で表される基のうち、式(b1-11)で表される基としては、以下のものが挙げられる。
Among the groups represented by formula (b1-3), the groups represented by formula (b1-11) include the following.
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-、-SO2-又は-CO-で置き換わる場合、その数は1つでもよいし、2以上の複数でもよい。そのような基としては、式(Y12)~式(Y35)、式(Y39)、式(Y40)で表される基が挙げられる。
The alicyclic hydrocarbon group represented by Y includes groups represented by formulas (Y1) to (Y11) and formulas (Y36) to (Y38).
When —CH 2 — contained in the alicyclic hydrocarbon group represented by Y is replaced with —O—, —SO 2 — or —CO—, the number thereof may be one, or two or more. . Such groups include groups represented by formulas (Y12) to (Y35), formula (Y39), and formula (Y40).
つまり、Yは、脂環式炭化水素基に含まれる水素原子2つがそれぞれ、酸素原子に置換され、その2つの酸素原子が炭素数1~8のアルカンジイル基と一緒になってケタール環を形成してもよいし、異なる炭素原子にそれぞれ酸素原子が結合した構造を含んでいてもよい。ただし、式(Y28)~式(Y33)、式(Y39)、式(Y40)等のスピロ環を構成する場合には、2つの酸素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ものが好ましい。 That is, in Y, two hydrogen atoms contained in an alicyclic hydrocarbon group are each replaced with an oxygen atom, and the two oxygen atoms form a ketal ring together with an alkanediyl group having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, it may contain a structure in which oxygen atoms are respectively bonded to different carbon atoms. However, when forming a spiro ring of formulas (Y28) to (Y33), formula (Y39), formula (Y40), etc., the alkanediyl group between two oxygens must have one or more fluorine atoms. is preferred. Among the alkanediyl groups contained in the ketal structure, those in which the methylene group adjacent to the oxygen atom is not substituted with a fluorine atom are preferred.
中でも、好ましくは式(Y1)~式(Y20)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)又は式(Y40)のいずれかで表される基が挙げられ、より好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y16)、式(Y19)、式(Y20)、式(Y30)、式(Y31)、式(Y39)又は式(Y40)で表される基が挙げられ、さらに好ましくは式(Y11)、式(Y15)、式(Y30)、式(Y39)又は式(Y40)で表される基が挙げられる。 Among them, preferably a group represented by any one of formulas (Y1) to (Y20), formula (Y30), formula (Y31), formula (Y39) or formula (Y40), more preferably formula ( Y11), formula (Y15), formula (Y16), formula (Y19), formula (Y20), formula (Y30), formula (Y31), formula (Y39) or a group represented by formula (Y40). and more preferably groups represented by formula (Y11), formula (Y15), formula (Y30), formula (Y39) or formula (Y40).
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、炭素数1~12のアルキル基、ヒドロキシ基含有炭素数1~12のアルキル基、炭素数3~16の脂環式炭化水素基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数6~18の芳香族炭化水素基、炭素数7~21のアラルキル基、炭素数2~4のアシル基、グリシジルオキシ基又は-(CH2)ja-O-CO-Rb1基(式中、Rb1は、炭素数1~16のアルキル基、炭素数3~16の脂環式炭化水素基又は炭素数6~18の芳香族炭化水素基を表す。jaは、0~4のいずれかの整数を表す)等が挙げられる。 Substituents for the alicyclic hydrocarbon group represented by Y include a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group containing a hydroxy group and having 1 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 3 to 16 carbon atoms. an alicyclic hydrocarbon group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, a glycidyloxy group, or —(CH 2 ) ja —O—CO—R b1 group (wherein R b1 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 16 carbon atoms, or a represents an aromatic hydrocarbon group, and ja represents an integer of 0 to 4).
ヒドロキシ基含有アルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基等が挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基及びドデシルオキシ基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、フェナントリル基等のアリール基;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、p-tert-ブチルフェニル基、2-メチル-6-エチルフェニル基等のアルキル-アリール基;p-アダマンチルフェニル基等のシクロアルキル-アリール基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基及びナフチルエチル基等が挙げられる。
アシル基としては、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。
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。
The hydroxy group-containing alkyl group includes a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, and the like.
Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, decyloxy and dodecyloxy groups.
Aromatic hydrocarbon groups include aryl groups such as phenyl, naphthyl, anthryl, biphenyl and phenanthryl groups; tolyl, xylyl, cumenyl, mesityl, 2,6-diethylphenyl, p-tert Alkyl-aryl groups such as -butylphenyl group and 2-methyl-6-ethylphenyl group; and cycloalkyl-aryl groups such as p-adamantylphenyl group.
Aralkyl groups include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, naphthylmethyl and naphthylethyl groups.
Acyl groups include, for example, acetyl, propionyl and butyryl groups.
Halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Yとしては、以下のものが挙げられる。
Examples of Y include the following.
Yは、好ましくは置換基を有していてもよい炭素数3~18の脂環式炭化水素基であり、より好ましく置換基を有していてもよいアダマンチル基であり、これらの基を構成するメチレン基は、酸素原子、スルホニル基又はカルボニル基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又はオキソアダマンチル基又は下記で表される基である。
Y is preferably an optionally substituted alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, more preferably an optionally substituted adamantyl group, constituting these groups The methylene group may be replaced with an oxygen atom, a sulfonyl group or a carbonyl group. Y is more preferably an adamantyl group, a hydroxyadamantyl group, an oxoadamantyl group, or a group represented below.
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。
Examples of the sulfonate anion in the salt represented by formula (B1) include anions represented by formulas (B1-A-1) to (B1-A-55) [hereinafter referred to as "anion (B1 -A-1)”, etc. ] is preferable, formula (B1-A-1) ~ formula (B1-A-4), formula (B1-A-9), formula (B1-A-10), formula (B1-A-24) ~ formula (B1-A-33), represented by formula (B1-A-36) ~ formula (B1-A-40), formula (B1-A-47) ~ formula (B1-A-55) Anions are more preferred.
ここでRi2~Ri7は、例えば、炭素数1~4のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基である。
Ri8は、例えば、炭素数1~12の脂肪族炭化水素基であり、好ましくは炭素数1~4のアルキル基、炭素数5~12の脂環式炭化水素基又はこれらを組合せることにより形成される基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、シクロヘキシル基又はアダマンチル基である。
L44は、単結合又は炭素数1~4のアルカンジイル基である。
Q1及びQ2は、上記と同じである。
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、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, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl group or an ethyl group.
R i8 is, for example, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms, or a combination of these A formed group, more preferably a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group or an adamantyl group.
L 44 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Q 1 and Q 2 are the same as above.
Specific examples of the sulfonate anion in the salt represented by formula (B1) include anions described in JP-A-2010-204646.
好ましい式(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(B1a-1)~式(B1a-34)でそれぞれ表されるアニオンが挙げられる。
Preferred sulfonate anions in the salt represented by formula (B1) include anions represented by formulas (B1a-1) to (B1a-34), respectively.
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。
Z+の有機カチオンとしては、有機オニウムカチオン、例えば、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、有機ホスホニウムカチオン等が挙げられ、好ましくは有機スルホニウムカチオン又は有機ヨードニウムカチオンが挙げられ、より好ましくはアリールスルホニウムカチオンが挙げられる。
具体的には、構造単位(II)における有機カチオンで例示したものと同様のものが挙げられる。
Among them, formula (B1a-1) ~ formula (B1a-3) and formula (B1a-7) ~ formula (B1a-16), formula (B1a-18), formula (B1a-19), formula (B1a-22 ) to formula (B1a-34) are preferred.
The organic cations of Z + include organic onium cations such as organic sulfonium cations, organic iodonium cations, organic ammonium cations, benzothiazolium cations, organic phosphonium cations, etc., preferably organic sulfonium cations or organic iodonium cations. and more preferably an arylsulfonium cation.
Specific examples include the same organic cations as those exemplified for the structural unit (II).
酸発生剤(B1)は、上述のスルホン酸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(B1)としては、好ましくは式(B1a-1)~式(B1a-3)及び式(B1a-7)~式(B1a-16)のいずれかで表されるアニオンとカチオン(b2-1)との組合せが挙げられる。 The acid generator (B1) is a combination of the above sulfonate anion and the above organic cation, and these can be combined arbitrarily. As the acid generator (B1), anions and cations (b2 -1).
酸発生剤(B1)としては、式(B1-1)~式(B1-48)でそれぞれ表されるものが挙げられ、中でも式(B1-1)~式(B1-3)、式(B1-5)~式(B1-7)、式(B1-11)~式(B1-14)、式(B1-17)、式(B1-20)~式(B1-26)、式(B1-29)、式(B1-31)~式(B1-48)でそれぞれ表されるものが好ましい。
Examples of the acid generator (B1) include those represented by formulas (B1-1) to (B1-48), and among them, formulas (B1-1) to (B1-3), formula (B1 -5) ~ Formula (B1-7), Formula (B1-11) ~ Formula (B1-14), Formula (B1-17), Formula (B1-20) ~ Formula (B1-26), Formula (B1- 29), and those represented by formulas (B1-31) to (B1-48) are preferable.
酸発生剤(B)は、酸発生剤(B1)以外の酸発生剤を含んでいてもよい。
本発明のレジスト組成物においては、酸発生剤(B1)は、1種を単独で含有してもよく、複数種を含有していてもよい。なかでも、酸発生剤(B1)は2種以上の酸発生剤を含有していることが好ましい。酸発生剤(B1)の含有率は、酸発生剤(B)の総量に対して、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、酸発生剤(B1)のみであることが特に好ましい。
酸発生剤(B)の含有量は、樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは1質量部以上(より好ましくは3質量部以上)、好ましくは40質量部以下(より好ましくは35質量部以下)である。
The acid generator (B) may contain an acid generator other than the acid generator (B1).
In the resist composition of the present invention, the acid generator (B1) may be contained singly or in combination. Among them, the acid generator (B1) preferably contains two or more acid generators. The content of the acid generator (B1) is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more, relative to the total amount of the acid generator (B). Especially preferred is the agent (B1) only.
The content of the acid generator (B) is preferably 1 part by mass or more (more preferably 3 parts by mass or more), preferably 40 parts by mass or less (more preferably 35 parts by mass), relative to 100 parts by mass of the resin (A). part and below).
<溶剤(E)>
溶剤(E)の含有率は、通常、レジスト組成物中90質量%以上、好ましくは92質量%以上、より好ましくは94質量%以上であり、99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。溶剤(E)の含有率は、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。
<Solvent (E)>
The content of the solvent (E) is usually 90% by mass or more, preferably 92% by mass or more, more preferably 94% by mass or more, and 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less in the resist composition. is. The content of the solvent (E) can be measured by known analytical means such as liquid chromatography or gas chromatography.
溶剤(E)としては、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテルエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;乳酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル及びピルビン酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトン、2-ヘプタノン及びシクロヘキサノン等のケトン類;γ-ブチロラクトン等の環状エステル類;等を挙げることができる。溶剤(E)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。 Examples of the solvent (E) include glycol ether esters such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether; ethyl lactate, butyl acetate, amyl acetate and ethyl pyruvate; ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone; cyclic esters such as γ-butyrolactone; One type of the solvent (E) may be contained alone, or two or more types may be contained.
<クエンチャー(C)>
本発明のレジスト組成物は、クエンチャー(以下「クエンチャー(C)」という場合がある)を含有していてもよい。クエンチャー(C)は、塩基性の含窒素有機化合物又は酸発生剤(B)よりも酸性度の弱い酸を発生する塩が挙げられる。
<Quencher (C)>
The resist composition of the present invention may contain a quencher (hereinafter sometimes referred to as "quencher (C)"). The quencher (C) includes a basic nitrogen-containing organic compound or a salt that generates a weaker acid than the acid generator (B).
〈塩基性の含窒素有機化合物〉
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。
<Basic nitrogen-containing organic compound>
Basic nitrogen-containing organic compounds include amines and ammonium salts. Amines include aliphatic amines and aromatic amines. Aliphatic amines include primary, secondary and tertiary amines.
具体的には、1-ナフチルアミン、2-ナフチルアミン、アニリン、ジイソプロピルアニリン、2-,3-又は4-メチルアニリン、4-ニトロアニリン、N-メチルアニリン、N,N-ジメチルアニリン、ジフェニルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデシルアミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデシルアミン、メチルジブチルアミン、メチルジペンチルアミン、メチルジヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、メチルジヘプチルアミン、メチルジオクチルアミン、メチルジノニルアミン、メチルジデシルアミン、エチルジブチルアミン、エチルジペンチルアミン、エチルジヘキシルアミン、エチルジヘプチルアミン、エチルジオクチルアミン、エチルジノニルアミン、エチルジデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリス〔2-(2-メトキシエトキシ)エチル〕アミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’-ジアミノ-1,2-ジフェニルエタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジフェニルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジエチルジフェニルメタン、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、特に好ましくは2,6-ジイソプロピルアニリンが挙げられる。 Specifically, 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, aniline, diisopropylaniline, 2-, 3- or 4-methylaniline, 4-nitroaniline, N-methylaniline, N,N-dimethylaniline, diphenylamine, hexylamine , heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dinonylamine, didecylamine, triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecylamine, methyldibutylamine, methyldipentylamine, methyldihexylamine, methyldicyclohexylamine, methyldiheptylamine, methyldioctylamine, methyldinonylamine, methyldidecylamine , ethyldibutylamine, ethyldipentylamine, ethyldihexylamine, ethyldiheptylamine, ethyldioctylamine, ethyldinonylamine, ethyldidecylamine, dicyclohexylmethylamine, tris[2-(2-methoxyethoxy)ethyl]amine, triisopropanolamine, ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4'-diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino- 3,3′-diethyldiphenylmethane, 2,2′-methylenebisaniline, imidazole, 4-methylimidazole, pyridine, 4-methylpyridine, 1,2-di(2-pyridyl)ethane, 1,2-di(4 -pyridyl)ethane, 1,2-di(2-pyridyl)ethene, 1,2-di(4-pyridyl)ethene, 1,3-di(4-pyridyl)propane, 1,2-di(4-pyridyl) oxy)ethane, di(2-pyridyl)ketone, 4,4'-dipyridylsulfide, 4,4'-dipyridyldisulfide, 2,2'-dipyridylamine, 2,2'-dipicolylamine, bipyridine and the like. , preferably diisopropylaniline, and particularly preferably 2,6-diisopropylaniline.
アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトライソプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、3-(トリフルオロメチル)フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-ブチルアンモニウムサリチラート及びコリン等が挙げられる。 Ammonium salts include tetramethylammonium hydroxide, tetraisopropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, phenyltrimethylammonium hydroxide, 3-(trifluoromethyl)phenyltrimethyl ammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium salicylate and choline;
〈酸性度の弱い酸を発生する塩〉
酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩における酸性度は酸解離定数(pKa)で示される。酸発生剤から発生する酸よりも酸性度の弱い酸を発生する塩は、該塩から発生する酸のpKaが、通常-3<pKaの塩であり、好ましくは-1<pKa<7の塩であり、より好ましくは0<pKa<5の塩である。酸発生剤から発生する酸よりも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号公報記載の弱酸分子内塩、並びに特開2012-229206号公報、特開2012-6908号公報、特開2012-72109号公報、特開2011-39502号公報及び特開2011-191745号公報記載の塩が挙げられる。
<Salts that generate weakly acidic acids>
The acidity of a salt that generates an acid that is weaker than the acid generated from the acid generator is indicated by the acid dissociation constant (pKa). The salt that generates an acid weaker in acidity than the acid generated from the acid generator is a salt with a pKa of -3<pKa, preferably -1<pKa<7. and more preferably a salt with 0<pKa<5. Salts that generate an acid weaker than the acid generated from the acid generator include salts represented by the following formulas, weak acid inner salts described in JP-A-2015-147926, and JP-A-2012-229206. Examples include salts described in JP-A-2012-6908, JP-A-2012-72109, JP-A-2011-39502 and JP-A-2011-191745.
弱酸分子内塩(D)としては、以下の塩が挙げられる。
The weak acid inner salt (D) includes the following salts.
クエンチャー(C)の含有率は、レジスト組成物の固形分中、好ましくは、0.01~5質量%であり、より好ましく0.01~4質量%であり、特に好ましく0.01~3質量%である。 The content of the quencher (C) in the solid content of the resist composition is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 4% by mass, and particularly preferably 0.01 to 3%. % by mass.
〈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>
If necessary, the resist composition of the present invention may contain components other than the components described above (hereinafter sometimes referred to as "other components (F)"). Other components (F) are not particularly limited, and additives known in the field of resists, 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、樹脂(A)及び塩(aa)、並びに、必要に応じて用いられる樹脂(X)、クエンチャー(C)、溶剤(E)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 is prepared by mixing resin (A) and salt (aa), and optionally used resin (X), quencher (C), solvent (E) and other components (F). It can be prepared by The mixing order is arbitrary and not particularly limited. The temperature during mixing can be appropriately selected from 10 to 40° C. depending on the type of resin and the solubility of the resin in the solvent (E). An appropriate mixing time can be selected from 0.5 to 24 hours depending on the mixing temperature. The mixing means is also not particularly limited, and stirring and mixing can be used.
After mixing each component, it is preferable to filter using a filter having a pore size of about 0.003 to 0.2 μm.
<レジストパターンの製造方法>
本発明のレジストパターンの製造方法は、
(1)本発明のレジスト組成物を基板上に塗布する工程、
(2)塗布後の組成物を乾燥させて組成物層を形成する工程、
(3)組成物層に露光する工程、
(4)露光後の組成物層を加熱する工程、及び
(5)加熱後の組成物層を現像する工程を含む。
<Method for producing resist pattern>
The method for producing a resist pattern of the present invention comprises:
(1) a step of applying the resist composition of the present invention onto a substrate;
(2) a step of drying the applied composition to form a composition layer;
(3) exposing the composition layer;
(4) heating the exposed composition layer; and (5) developing the heated composition layer.
レジスト組成物を基板上に塗布するには、スピンコーター等、通常、用いられる装置によって行うことができる。基板としては、シリコンウェハ等の無機基板が挙げられる。レジスト組成物を塗布する前に、基板を洗浄してもよいし、基板上に反射防止膜等が形成されていてもよい。 The coating of the resist composition on the substrate can be carried out using a commonly used device such as a spin coater. Examples of substrates include inorganic substrates such as silicon wafers. Before applying the resist composition, the substrate may be washed, or an antireflection film or the like may be formed on the substrate.
塗布後の組成物を乾燥することにより、溶剤を除去し、組成物層を形成する。乾燥は、例えば、ホットプレート等の加熱装置を用いて溶剤を蒸発させること(いわゆるプリベーク)により行うか、あるいは減圧装置を用いて行う。加熱温度は50~200℃が好ましく、加熱時間は10~180秒間が好ましい。また、減圧乾燥する際の圧力は、1~1.0×105Pa程度が好ましい。 By drying the applied composition, the solvent is removed and a composition layer is formed. 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 decompression device. The heating temperature is preferably 50 to 200° C., and the heating time is preferably 10 to 180 seconds. The pressure for drying under reduced pressure is preferably about 1 to 1.0×10 5 Pa.
得られた組成物層に、通常、露光機を用いて露光する。露光機は、液浸露光機であってもよい。露光光源としては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)のような紫外域のレーザ光を放射するもの、固体レーザ光源(YAG又は半導体レーザ等)からのレーザ光を波長変換して遠紫外域または真空紫外域の高調波レーザ光を放射するもの、電子線や、超紫外光(EUV)を照射するもの等、種々のものを用いることができる。本明細書において、これらの放射線を照射することを総称して「露光」という場合がある。露光の際、通常、求められるパターンに相当するマスクを介して露光が行われる。露光光源が電子線の場合は、マスクを用いずに直接描画により露光してもよい。 The resulting composition layer is usually exposed using an exposure machine. The exposure machine may be an immersion exposure machine. As the exposure light source, a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength: 193 nm), an F2 excimer laser (wavelength: 157 nm) that emits a laser beam in the ultraviolet region, a solid-state laser source (YAG or semiconductor laser etc.) and emits harmonic laser light in the far ultraviolet region or vacuum ultraviolet region by wavelength conversion, electron beam, extreme ultraviolet light (EUV), etc. can be done. In this specification, these irradiations with radiation 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.
露光後の組成物層を、酸不安定基における脱保護反応を促進するために加熱処理(いわゆるポストエキスポジャーベーク)を行う。加熱温度は、通常50~200℃程度、好ましくは70~150℃程度である。 The exposed composition layer is subjected to a heat treatment (so-called post-exposure bake) in order to promote the deprotection reaction at the acid-labile groups. The heating temperature is usually about 50 to 200°C, preferably about 70 to 150°C.
加熱後の組成物層を、通常、現像装置を用いて、現像液を利用して現像する。現像方法としては、ディップ法、パドル法、スプレー法、ダイナミックディスペンス法等が挙げられる。現像温度は5~60℃が好ましく、現像時間は5~300秒間が好ましい。現像液の種類を以下のとおりに選択することにより、ポジ型レジストパターン又はネガ型レジストパターンを製造できる。 The composition layer after heating is usually developed using a developer using a developing device. The developing method includes a dipping method, a paddle method, a spraying method, a dynamic dispensing method, and the like. The developing temperature is preferably 5 to 60° C., and the developing time is preferably 5 to 300 seconds. A positive resist pattern or a negative resist pattern can be produced by selecting the type of developer as follows.
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。
When producing a positive resist pattern 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 thereof include aqueous solutions of tetramethylammonium hydroxide and (2-hydroxyethyl)trimethylammonium hydroxide (commonly known as choline). The alkaline developer may contain a surfactant.
It is preferable to wash the resist pattern with ultrapure water after development, and then remove water remaining on the substrate and pattern.
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。
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 "organic developer") is used as the developer.
Examples of organic solvents 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; glycols such as propylene glycol monomethyl ether. ether solvents; amide solvents such as N,N-dimethylacetamide; aromatic hydrocarbon solvents such as anisole;
The content of the organic solvent in the organic developer is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less, and still more preferably substantially only the organic solvent.
Among them, as the organic developer, a developer containing butyl acetate and/or 2-heptanone is preferable. The total content of butyl acetate and 2-heptanone in the organic developer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and substantially contains butyl acetate and/or 2-heptanone. - more preferably only heptanone.
The organic developer may contain a surfactant. In addition, the organic developer may contain a very small amount of water.
During development, the development may be stopped by replacing the organic developer with a solvent of a different type.
現像後のレジストパターンをリンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、レジストパターンを溶解しないものであれば特に制限はなく、一般的な有機溶剤を含む溶液を使用することができ、好ましくはアルコール溶剤又はエステル溶剤である。
洗浄後は、基板及びパターン上に残ったリンス液を除去することが好ましい。
It is preferable to wash the resist pattern after development with a rinsing liquid. The rinse liquid is not particularly limited as long as it does not dissolve the resist pattern, and a solution containing a general organic solvent can be used, preferably an alcohol solvent or an ester solvent.
After cleaning, it is preferable to remove the rinse liquid remaining on the substrate and 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 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. It is suitable as a resist composition for line (EB) exposure or as a resist composition for EUV exposure, and is useful for microfabrication of semiconductors.
実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中、含有量ないし使用量を表す「%」及び「部」は、特記しないかぎり質量基準である。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで下記条件により求めた値である。
装置:HLC-8120GPC型(東ソー社製)
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)
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, "%" and "parts" representing the content or amount used are based on mass unless otherwise specified.
The weight average molecular weight is a value obtained by gel permeation chromatography under the following conditions.
Apparatus: HLC-8120GPC type (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSKgel Multipore H XL -M x 3 + guardcolumn (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 mL/min
Detector: RI detector Column temperature: 40°C
Injection volume: 100 μl
Molecular weight standard: Standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
また、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ピークの値を「MASS」で示す。 Further, the structure of the compound was confirmed by measuring the molecular peak using mass spectrometry (LC: Agilent Model 1100, MASS: Agilent Model LC/MSD). In the examples below, the value of this molecular peak is indicated by "MASS".
合成例1〔式(I-1)で表される化合物の合成〕
式(I-1-a)で表される化合物80部、メチルイソブチルケトン320部、ピリジン35.7部及びジメチルアミノピリジン1.3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25.3部を添加し、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル950部及び5%塩酸150部を混合して23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。得られた有機層に、イオン交換水300部を混合して23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を3回行った。得られた有機層を濃縮した後、回収された濃縮残渣をカラム(シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm;関東化学(株)製、展開溶媒:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-1)で表される化合物50.84部を得た。
MS(質量分析):458.9 [M+H]+
Synthesis Example 1 [Synthesis of compound represented by formula (I-1)]
80 parts of the compound represented by formula (I-1-a), 320 parts of methyl isobutyl ketone, 35.7 parts of pyridine and 1.3 parts of dimethylaminopyridine were mixed and stirred at 23° C. for 30 minutes. 25.3 parts of the compound represented by the formula (I-1-b) was added to the obtained mixed solution, and the mixture was stirred at 23° C. for 18 hours. The obtained reactant was mixed with 950 parts of ethyl acetate and 150 parts of 5% hydrochloric acid, stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover an organic layer. The obtained organic layer was mixed with 300 parts of ion-exchanged water, stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover the organic layer. This washing operation was performed three times. After concentrating the obtained organic layer, the collected concentrated residue was applied to a column (silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm; manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., developing solvent: n-heptane/ethyl acetate=1/1). ) to obtain 50.84 parts of the compound represented by the formula (I-1).
MS (mass spectroscopy): 458.9 [M+H] +
合成例2〔式(I-5)で表される化合物の合成〕
式(I-5-a)で表される化合物80部、メチルイソブチルケトン320部、ピリジン59部及びジメチルアミノピリジン2.1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41.8部を添加し、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル1000部及び5%塩酸250部を混合して23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。得られた有機層に、イオン交換水500部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を3回行った。得られた有機層を濃縮した後、回収された濃縮残渣をカラム(シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm;関東化学(株)製、展開溶媒:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/1)分取することにより、式(I-5)で表される化合物68.49部を得た。
MS(質量分析):305.0 [M+H]+
Synthesis Example 2 [Synthesis of compound represented by formula (I-5)]
80 parts of the compound represented by formula (I-5-a), 320 parts of methyl isobutyl ketone, 59 parts of pyridine and 2.1 parts of dimethylaminopyridine were mixed and stirred at 23° C. for 30 minutes. 41.8 parts of the compound represented by formula (I-1-b) was added to the obtained mixed solution, and the mixture was stirred at 23° C. for 18 hours. 1000 parts of ethyl acetate and 250 parts of 5% hydrochloric acid were mixed with the obtained reactant, and the mixture was stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover an organic layer. 500 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover the organic layer. This washing operation was performed three times. After concentrating the obtained organic layer, the collected concentrated residue was applied to a column (silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm; manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., developing solvent: n-heptane/ethyl acetate=1/1). ) to obtain 68.49 parts of the compound represented by the formula (I-5).
MS (mass spectroscopy): 305.0 [M+H] +
合成例3〔式(I-22)で表される化合物の合成〕
式(I-22-a)で表される化合物1.65部、メチルイソブチルケトン20部、ピリジン0.59部及びジメチルアミノピリジン0.02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0.42部を添加し、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル50部及び5%塩酸10部を混合して23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。得られた有機層に、イオン交換水20部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を3回行った。得られた有機層を濃縮した後、回収された濃縮残渣をカラム(シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm;関東化学(株)製、展開溶媒:n-ヘプタン/酢酸エチル=1/4)分取することにより、式(I-22)で表される化合物0.94部を得た。
MS(質量分析):556.8 [M+H]+
Synthesis Example 3 [Synthesis of compound represented by formula (I-22)]
1.65 parts of the compound represented by formula (I-22-a), 20 parts of methyl isobutyl ketone, 0.59 parts of pyridine and 0.02 parts of dimethylaminopyridine were mixed and stirred at 23° C. for 30 minutes. 0.42 parts of the compound represented by the formula (I-1-b) was added to the obtained mixed solution, and the mixture was stirred at 23° C. for 18 hours. The obtained reactant was mixed with 50 parts of ethyl acetate and 10 parts of 5% hydrochloric acid, stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover an organic layer. 20 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover the organic layer. This washing operation was performed three times. After concentrating the obtained organic layer, the collected concentrated residue was applied to a column (silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm; manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., developing solvent: n-heptane/ethyl acetate = 1/4). ) to obtain 0.94 parts of the compound represented by the formula (I-22).
MS (mass spectroscopy): 556.8 [M+H] +
合成例4〔式(I-23)で表される化合物の合成〕
式(I-23-a)で表される化合物1.70部、メチルイソブチルケトン20部、ピリジン0.59部及びジメチルアミノピリジン0.02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0.42部を添加し、23℃で18時間攪拌した。得られた反応物に、酢酸エチル50部及び5%塩酸10部を混合して23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。得られた有機層に、イオン交換水20部を仕込み23℃で30分間攪拌し、分液することにより有機層を回収した。この水洗の操作を3回行った。得られた有機層を濃縮した後、回収された濃縮残渣をカラム(シリカゲル60N(球状、中性)100-210μm;関東化学(株)製、展開溶媒:酢酸エチル)分取することにより、式(I-23)で表される化合物0.22部を得た。
MS(質量分析):572.8 [M+H]+
Synthesis Example 4 [Synthesis of compound represented by formula (I-23)]
1.70 parts of the compound represented by formula (I-23-a), 20 parts of methyl isobutyl ketone, 0.59 parts of pyridine and 0.02 parts of dimethylaminopyridine were mixed and stirred at 23° C. for 30 minutes. 0.42 parts of the compound represented by the formula (I-1-b) was added to the obtained mixed solution, and the mixture was stirred at 23° C. for 18 hours. The obtained reactant was mixed with 50 parts of ethyl acetate and 10 parts of 5% hydrochloric acid, stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover an organic layer. 20 parts of ion-exchanged water was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred at 23° C. for 30 minutes, and separated to recover the organic layer. This washing operation was performed three times. After concentrating the obtained organic layer, the collected concentrated residue was separated by column (silica gel 60N (spherical, neutral) 100-210 μm; manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., developing solvent: ethyl acetate). 0.22 parts of the compound represented by (I-23) was obtained.
MS (mass spectroscopy): 572.8 [M+H] +
樹脂の合成
樹脂の合成において使用した化合物(モノマー)を下記に示す。
以下、これらのモノマーを式番号に応じて「モノマー(a1-1-3)」等という。
Synthesis of Resin The compounds (monomers) used in synthesizing the resin are shown below.
Hereinafter, these monomers are referred to as "monomer (a1-1-3)" and the like according to their formula numbers.
実施例1〔樹脂A1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(I-1)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)、モノマー(a3-1-1)及びモノマー(II-2-A-1-1)を用い、そのモル比〔モノマー(a1-4-2):モノマー(I-1):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a3-4-2):モノマー(II-2-A-1-1)〕が、22:10:25:35:5:3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、それぞれ、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。回収された有機層を、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7.9×103である樹脂A1(共重合体)を収率55%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。
Example 1 [Synthesis of Resin A1]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (I-1), monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-6), monomer (a3-1-1) and monomer (II- 2-A-1-1), the molar ratio [monomer (a1-4-2): monomer (I-1): monomer (a1-1-3): monomer (a1-2-6): monomer (a3-4-2): Monomer (II-2-A-1-1)] are mixed in a ratio of 22:10:25:35:5:3, and further, to this monomer mixture, 1.5 times the mass of methyl isobutyl ketone was mixed with the total mass of all monomers. To the resulting mixture, azobisisobutyronitrile was added as an initiator so as to be 7 mol% with respect to the total number of moles of all monomers, and the mixture was heated at 85° C. for about 5 hours to polymerize. did Thereafter, an aqueous solution of p-toluenesulfonic acid was added to the polymerization reaction solution, stirred for 6 hours, and then separated. The collected organic layer is poured into a large amount of n-heptane to precipitate the resin, filtered and collected to obtain a resin A1 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.9×10 3 with a yield of 55%. obtained in %. This resin A1 has the following structural units.
実施例2〔樹脂A2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(I-1)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)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(I-1):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a3-4-2)〕が、25:10:25:35:5の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約7.7×103である樹脂A2(共重合体)を収率64%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。
Example 2 [Synthesis of Resin A2]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (I-1), monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-6) and monomer (a3-1-1) are used, and the mol The ratio [monomer (a1-4-2):monomer (I-1):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6):monomer (a3-4-2)] is 25:10 Resin A2 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.7×10 3 was obtained with a yield of 64%. rice field. This resin A2 has the following structural units.
実施例3〔樹脂A3の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(I-1)、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(I-1):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6)〕が、25:10:25:40の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約7.4×103である樹脂A3(共重合体)を収率60%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。
Example 3 [Synthesis of Resin A3]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (I-1), monomer (a1-1-3) and monomer (a1-2-6) are used, and the molar ratio [monomer (a1-4-2 ):monomer (I-1):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6)] are mixed so that the ratio is 25:10:25:40, and the same as resin A1 The method yielded Resin A3 (copolymer) with a weight average molecular weight of about 7.4×10 3 in a yield of 60%. This resin A3 has the following structural units.
実施例4〔樹脂A4の合成〕
モノマーとして、モノマー(a2-2-1)、モノマー(I-1)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)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(I-1):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a3-4-2)〕が、25:10:25:35:5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、それぞれ、7mol%となるように添加し、これを75℃で約5時間加熱することで重合を行った。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、重量平均分子量が約7.9×103である樹脂A4(共重合体)を収率58%で得た。この樹脂A4は、以下の構造単位を有するものである。
Example 4 [Synthesis of Resin A4]
As monomers, monomer (a2-2-1), monomer (I-1), monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-6) and monomer (a3-1-1) are used, and the mol The ratio [monomer (a1-4-2):monomer (I-1):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6):monomer (a3-4-2)] is 25:10 :25:35:5, and this monomer mixture was further mixed with methyl isobutyl ketone in an amount of 1.5 times the mass of the total mass of all the monomers. To the resulting mixture, azobisisobutyronitrile was added as an initiator so as to be 7 mol% with respect to the total number of moles of all monomers, and the mixture was heated at 75°C for about 5 hours to polymerize. did The resulting reaction mixture was poured into a large amount of methanol/water mixed solvent to precipitate the resin, which was filtered. The resulting resin was added to a mixed solvent of methanol/water, repulp, and then subjected to a refining operation of filtering twice to give a resin A4 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.9×10 3 . Obtained in 58% yield. This resin A4 has the following structural units.
実施例5〔樹脂A5の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(I-5)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)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(I-5):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a3-4-2)〕が、25:10:25:35:5の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約8.2×103である樹脂A5(共重合体)を収率60%で得た。この樹脂A5は、以下の構造単位を有するものである。
Example 5 [Synthesis of Resin A5]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (I-5), monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-6) and monomer (a3-1-1) are used, and the mol The ratio [monomer (a1-4-2):monomer (I-5):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6):monomer (a3-4-2)] is 25:10 :25:35:5, and in the same manner as for resin A1, resin A5 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 8.2×10 3 was obtained with a yield of 60%. rice field. This resin A5 has the following structural units.
実施例6〔樹脂A6の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(I-5)、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(I-5):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6)〕が、25:10:25:40の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約6.9×103である樹脂A6(共重合体)を収率58%で得た。この樹脂A6は、以下の構造単位を有するものである。
Example 6 [Synthesis of Resin A6]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (I-5), monomer (a1-1-3) and monomer (a1-2-6) are used, and the molar ratio [monomer (a1-4-2 ):monomer (I-5):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6)] are mixed so that the ratio is 25:10:25:40, and the same as resin A1 The method gave a resin A6 (copolymer) with a weight average molecular weight of about 6.9×10 3 in a yield of 58%. This resin A6 has the following structural units.
実施例7〔樹脂A7の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(I-22)、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(I-22):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6)〕が、25:10:25:40の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約7.1×103である樹脂A7(共重合体)を収率50%で得た。この樹脂A7は、以下の構造単位を有するものである。
Example 7 [Synthesis of Resin A7]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (I-22), monomer (a1-1-3) and monomer (a1-2-6) are used, and the molar ratio [monomer (a1-4-2 ): Monomer (I-22): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6)] are mixed so that the ratio is 25:10:25:40, and the same as resin A1 The method yielded Resin A7 (copolymer) with a weight average molecular weight of about 7.1×10 3 in a yield of 50%. This resin A7 has the following structural units.
実施例8〔樹脂A8の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(I-23)、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(I-23):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6)〕が、25:10:25:40の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約7.6×103である樹脂A8(共重合体)を収率45%で得た。この樹脂A8は、以下の構造単位を有するものである。
Example 8 [Synthesis of Resin A8]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (I-23), monomer (a1-1-3) and monomer (a1-2-6) are used, and the molar ratio [monomer (a1-4-2 ): Monomer (I-23): Monomer (a1-1-3): Monomer (a1-2-6)] are mixed so that the ratio is 25:10:25:40, and the same as resin A1 The method yielded Resin A8 (copolymer) with a weight average molecular weight of about 7.6×10 3 in 45% yield. This resin A8 has the following structural units.
合成例5〔樹脂AX1の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(IX-1)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)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(IX-1):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a3-4-2)〕が、25:10:25:35:5の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約7.8×103である樹脂AX1(共重合体)を収率66%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。
Synthesis Example 5 [Synthesis of Resin AX1]
As monomers, monomer (a1-4-2), monomer (IX-1), monomer (a1-1-3), monomer (a1-2-6) and monomer (a3-1-1) are used, and the mol The ratio [monomer (a1-4-2):monomer (IX-1):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6):monomer (a3-4-2)] is 25:10 Resin AX1 (copolymer) having a weight average molecular weight of about 7.8×10 3 was obtained with a yield of 66%. rice field. This resin AX1 has the following structural units.
合成例6〔樹脂AX2の合成〕
モノマーとして、モノマー(a1-4-2)、モノマー(IX-5)、モノマー(a1-1-3)、モノマー(a1-2-6)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(IX-5):モノマー(a1-1-3):モノマー(a1-2-6):モノマー(a3-4-2)〕が、25:10:25:35:5の割合となるように混合し、樹脂A1と同様の方法により、重量平均分子量が約8.8×103である樹脂AX2(共重合体)を収率60%で得た。この樹脂AX2は、以下の構造単位を有するものである。
Synthesis Example 6 [Synthesis of Resin AX2]
As monomers, the monomer (a1-4-2), the monomer (IX-5), the monomer (a1-1-3), the monomer (a1-2-6) and the monomer (a3-1-1) are used, and the mol The ratio [monomer (a1-4-2):monomer (IX-5):monomer (a1-1-3):monomer (a1-2-6):monomer (a3-4-2)] is 25:10 Resin AX2 (copolymer) having a weight-average molecular weight of about 8.8×10 3 was obtained with a yield of 60%. rice field. This resin AX2 has the following structural units.
<レジスト組成物の調製>
以下に示す成分の各々を表1に示す質量部で混合して溶剤に溶解し、孔径0.2μmのフッ素樹脂製フィルターでろ過して、レジスト組成物を調製した。
<Preparation of resist composition>
Each of the components shown below was mixed in parts by mass shown in Table 1, dissolved in a solvent, and filtered through a fluororesin filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a resist composition.
<樹脂(A)>
A1~A8、AX1、AX2:樹脂A1~樹脂A8、樹脂AX1、樹脂AX2
<酸発生剤(B)>
B1-25:式(B1-25)で表される塩;特開2011-126869号公報記載の方法で合成
<Resin (A)>
A1 to A8, AX1, AX2: Resin A1 to Resin A8, Resin AX1, Resin AX2
<Acid Generator (B)>
B1-25: a salt represented by the formula (B1-25); synthesized by the method described in JP-A-2011-126869
<クエンチャー(C)>
C1:特開2011-39502号公報記載の方法で合成
D1:(東京化成工業(株)製)
<溶剤(E)>
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
<Quencher (C)>
C1: synthesized by the method described in JP-A-2011-39502
D1: (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Solvent (E)>
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1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)日立製作所製の「HL-800D 50keV」〕を用い、露光量を段階的に変化させてラインアンドスペースパターンを直接描画した。
露光後、ホットプレート上にて表1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。
得られたレジストパターン(ラインアンドスペースパターン)を走査型電子顕微鏡で観察し、60nmのラインアンドスペースパターンのライン幅とスペース幅とが1:1となる露光量を実効感度とした。
(Evaluation of resist composition by electron beam exposure)
A 6-inch silicon wafer was treated with hexamethyldisilazane at 90° C. for 60 seconds on a direct hotplate. This silicon wafer was spin-coated with the resist composition so that the film thickness of the composition layer was 0.04 μm. After that, it was pre-baked for 60 seconds on a direct hot plate at the temperature shown in the "PB" column of Table 1 to form a composition layer. A line-and-space pattern was directly drawn on the composition layer formed on the wafer using an electron beam lithography machine ("HL-800D 50 keV" manufactured by Hitachi, Ltd.) while 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 1 for 60 seconds, and puddle development was performed for 60 seconds with a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. , a resist pattern was obtained.
The obtained resist pattern (line and space pattern) was observed with a scanning electron microscope, and the effective sensitivity was defined as the exposure dose at which the line width and space width of the 60 nm line and space pattern were 1:1.
ラインエッジラフネス評価(LER):実効感度で製造されたレジストパターンの側壁面の凹凸の振れ幅を走査型電子顕微鏡で測定し、ラインエッジラフネスを求めた。その結果を表2に示す。 Line Edge Roughness Evaluation (LER): Line edge roughness was obtained by measuring the amplitude of irregularities on the side wall surface of the resist pattern manufactured at effective sensitivity with a scanning electron microscope. Table 2 shows the results.
本発明のレジスト組成物は、ラインエッジラフネスが良好であり、半導体の微細加工に有用である。 The resist composition of the present invention has good line edge roughness and is useful for fine processing of semiconductors.
Claims (5)
式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)又は式(a3-4)で表される構造単位(a3)と、
酸不安定基を有する構造単位とを有する樹脂及び
酸発生剤を含むレジスト組成物。
[式(I)中、
R1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。
Arは、ヒドロキシ基を有するフェニレン基を表し、該ヒドロキシ基の結合位置は、L 1 の結合位置に対して、メタ位であり、Arに結合するヨウ素原子の数は、1つ又は2つであり、少なくとも1つのヨウ素原子は、ヒドロキシ基が結合する炭素原子と隣接する炭素原子に結合する。
L1は、単結合又は-CO-O-*(*はArとの結合手を表す。)を表す。]
[式(a3-1)、式(a3-2)、式(a3-3)及び式(a3-4)中、
La4、La5及びLa6は、-O-又は*-O-(CH2)k3-CO-O-(k3は1~7のいずれかの整数を表す。) で表される基を表す。
La7は、-O-、*-O-La8-O-、*-O-La8-CO-O-、*-O-La8-CO-O-La9-CO-O-又は*-O-La8-O-C O-La9-O-を表す。
La8及びLa9は、それぞれ独立に、炭素数1~6のアルカンジイル基を表す。
*はカルボニル基との結合手を表す。
Ra18、Ra19及びRa20は、水素原子又はメチル基を表す。
Ra24は、ハロゲン原子を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、水素原子又はハロゲン原子を表す。
Ra21は炭素数1~4の脂肪族炭化水素基を表す。
Ra22、Ra23及びRa25は、カルボキシ基、シアノ基又は炭素数1~ 4の脂肪族炭化水素基を表す。
p1は0~5のいずれかの整数を表す。
q1は、0~3のいずれかの整数を表す。
r1は、0~3のいずれかの整数を表す。
w1は、0~8のいずれかの整数を表す。
p1、q1、r1及び/又はw1が2以上のとき、複数のRa21、Ra22、Ra23及び/又はRa25は互いに同一であってもよく、異なってもよい。] a structural unit derived from the compound represented by formula (I);
a structural unit (a3) represented by formula (a3-1), formula (a3-2), formula (a3-3) or formula (a3-4);
a resin having a structural unit having an acid-labile group; and
A resist composition containing an acid generator .
[in the formula (I),
R 1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
Ar represents a phenylene group having a hydroxy group, the bonding position of the hydroxy group is the meta position with respect to the bonding position of L 1 , and the number of iodine atoms bonded to Ar is one or two. and at least one iodine atom is attached to a carbon atom adjacent to the carbon atom to which the hydroxy group is attached .
L 1 represents a single bond or -CO-O-* (* represents a bond with Ar). ]
[In formula (a3-1), formula (a3-2), formula (a3-3) and formula (a3-4),
L a4 , L a5 and L a6 represent a group represented by —O— or *—O—(CH 2 ) k3 —CO—O— (k3 is an integer of 1 to 7) .
L a7 is -O-, *-OL a8 -O-, *-OL a8 -CO-O-, *-OL a8 -CO-OL a9 -CO-O- or * —OL a8 —OC OL a9 —O—.
L a8 and L a9 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms.
* represents a bond with a carbonyl group.
R a18 , R a19 and R a20 each represent a hydrogen atom or a methyl group.
R a24 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a halogen atom, a hydrogen atom or a halogen atom.
R a21 represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
R a22 , R a23 and R a25 each represent a carboxy group, a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms.
p1 represents any integer from 0 to 5;
q1 represents an integer of 0 to 3;
r1 represents an integer of 0 to 3;
w1 represents any integer from 0 to 8;
When p1, q1, r1 and/or w1 are 2 or more, a plurality of R a21 , R a22 , R a23 and/or R a25 may be the same or different. ]
[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-との結合手を表す。
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。] 3. The resist composition according to claim 1, wherein the structural unit having an acid-labile group is at least one structural unit selected from formulas (a1-1) and ( a1-2 ).
[In the formulas (a1-1) and (a1-2),
L a1 and L a2 each independently represent —O— or * —O—(CH 2 ) k1 —CO—O—, k1 represents an integer of 1 to 7, * is —CO— represents a bond with
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 group formed by combining these.
m1 represents any integer from 0 to 14;
n1 represents any integer from 0 to 10;
n1' represents an integer of 0 to 3; ]
4. The resist composition according to any one of claims 1 to 3 , further comprising any one of the following weak acid inner salts.
(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 4 onto a substrate;
(2) a step of drying the applied composition to form a composition layer;
(3) exposing the composition layer;
(4) heating the composition layer after exposure; and (5) developing the composition layer after heating;
A method of manufacturing a resist pattern comprising:
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