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JP2018199781A - Polymer, resist composition containing polymer, and method for manufacturing device using the same - Google Patents

Polymer, resist composition containing polymer, and method for manufacturing device using the same Download PDF

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JP2018199781A JP2017104946A JP2017104946A JP2018199781A JP 2018199781 A JP2018199781 A JP 2018199781A JP 2017104946 A JP2017104946 A JP 2017104946A JP 2017104946 A JP2017104946 A JP 2017104946A JP 2018199781 A JP2018199781 A JP 2018199781A
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康平 町田
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Abstract

To provide a polymer used for a resist composition which has large absorption efficiency of a particle beam or an electromagnetic wave, and is excellent in characteristics of sensitivity, resolution and pattern performance, a resist composition containing the polymer, and a method for manufacturing a device using them.SOLUTION: A polymer used for a resist composition contains a unit A and a unit B, where the unit A is a unit which has an onium salt structure having an anion part and a cation part, and produces a state in which a polymer type conjugate base and a hydrogen cation are paired by irradiation with a particle beam or an electromagnetic wave, the onium salt structure is covalently bonded to a polymer chain directly or through a first spacer, the unit B has a structure containing metal atoms or semi-metal atoms, the structure of the unit B is covalently or coordinately bonded to the polymer main chain directly or through a second spacer, when the structure of the unit B is covalently bonded to the polymer chain, the polymer type conjugate base is subjected to an additional or substitution reaction to the metal atoms or the semi-metal atoms to form an acid ester structure or an ion pair, or when the structure of the unit B is coordinately bonded to the polymer chain, the structure of the unit B has a coordinated substituent, and the polymer type conjugated base and the coordinated substituent cause a ligand exchange reaction to form a complex structure, and thereby constitute a crosslinked structure.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明のいくつかの態様は、レジスト組成物に用いられるポリマーに関する。また、本発明のいくつかの態様は、上記ポリマーを含有するレジスト組成物、及び、該レジスト組成物を用いたデバイスの製造方法に関する。   Some embodiments of the present invention relate to polymers used in resist compositions. Further, some embodiments of the present invention relate to a resist composition containing the polymer and a method for producing a device using the resist composition.

近年、フォトレジストを用いるフォトリソグラフィ技術を駆使して、液晶ディスプレイ(LCD)及び有機ELディスプレイ(OLED)等の表示装置の製造並びに半導体素子の形成が盛んに行われている。上記の電子部品や電子製品のパッケージ等には、活性エネルギー線として波長365nmのi線、それより長波長のh線(405nm)及びg線(436nm)等の光が広く用いられている。   In recent years, manufacturing of display devices such as liquid crystal display (LCD) and organic EL display (OLED) and formation of semiconductor elements have been actively performed by making full use of photolithography technology using a photoresist. In the above-mentioned electronic parts and electronic product packages, light such as i-line having a wavelength of 365 nm, h-line (405 nm) and g-line (436 nm) having a longer wavelength is widely used as an active energy ray.

デバイスの高集積化が進み、リソグラフィ技術の微細化に対する要求が高まっており、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、極短紫外線(EUV、波長13.5nm)及び電子線(EB)のような非常に波長の短い光が露光に使用される傾向にある。これらの波長の短い光、特にEUV又は電子線を用いたリソグラフィ技術はシングルパターニングでの製造が可能であることから、EUV又は電子線等に対し高い感応性を示すレジスト組成物の必要性は、今後更に高まると考えられる。   The demand for miniaturization of lithography technology is increasing as devices are highly integrated. KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), ultrashort ultraviolet (EUV, wavelength 13.5 nm), and electron beam Light with a very short wavelength such as (EB) tends to be used for exposure. Since the lithography technique using light having a short wavelength, particularly EUV or electron beam, can be manufactured by single patterning, the necessity of a resist composition exhibiting high sensitivity to EUV or electron beam is necessary. It is expected to increase further in the future.

露光光源の短波長化に伴い、レジスト組成物には、露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性のリソグラフィー特性の向上が求められている。このような要求を満たすレジスト組成物として化学増幅型レジストが知られている(特許文献1)。
しかしながら、従来の化学増幅型レジストにおいては、レジストの解像線幅が微細化するにつれて、レジストパターン倒れ及びラインパターンのラインエッジラフネス(LER)の低減を十分に抑制することは難しい。レジストパターン倒れを抑制するために、ネガ型化学増幅型レジストを用いて架橋により機械的強度を上げる方法がある。架橋剤を用いた化学増幅型のネガ型レジストは酸の存在下に架橋剤と基材樹脂成分とのエステル又はエーテル結合を形成する。その結果、ネガ型のパターンを形成しうるが、露光部分で未架橋のカルボキシル基やフェノール性水酸基が残存するため、これらがアルカリ現像時に膨潤し、ブリッジング等のディフェクト発生や丸みを帯びたレジストパターン形状となるという欠点がある。レジストパターンの倒れやブリッジ形成の防止が強く求められているが、従来のEUV又は電子線等用の化学増幅型レジスト組成物は、EUV又は電子線の吸収が小さく、感度、解像度及びパターン性能の特性を同時に満たすことは難しい。
Along with the shortening of the wavelength of the exposure light source, the resist composition is required to improve the sensitivity to the exposure light source and the resolution of the lithography that can reproduce a pattern with fine dimensions. A chemically amplified resist is known as a resist composition that satisfies such requirements (Patent Document 1).
However, in the conventional chemically amplified resist, it is difficult to sufficiently suppress the resist pattern collapse and the reduction in line edge roughness (LER) of the line pattern as the resolution line width of the resist becomes finer. In order to suppress resist pattern collapse, there is a method of increasing mechanical strength by crosslinking using a negative chemically amplified resist. A chemically amplified negative resist using a crosslinking agent forms an ester or ether bond between the crosslinking agent and the base resin component in the presence of an acid. As a result, a negative pattern can be formed, but uncrosslinked carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups remain in the exposed part, so that they swell during alkali development, causing defects such as bridging and rounded resists. There is a disadvantage that it becomes a pattern shape. Although there is a strong demand for prevention of resist pattern collapse and bridge formation, conventional chemically amplified resist compositions for EUV or electron beam have low absorption of EUV or electron beam, and have low sensitivity, resolution and pattern performance. It is difficult to satisfy the characteristics at the same time.

特開平9−90637号公報JP-A-9-90637 特開2000−206694号公報JP 2000-206694 A SPIEAdvances in Resist Technology and Processing XV 3333,417(1998)SPIEA Advances in Resist Technology and Processing XV 3333, 417 (1998)

本発明のいくつかの態様は、粒子線又は電磁波、特に電子線又はEUV等の吸収効率が大きく、感度、解像度及びパターン性能の特性に優れたレジスト組成物に用いるポリマーを提供することを課題とする。
本発明のいくつかの態様は、上記ポリマーを含有するレジスト組成物、及び、該レジスト組成物を用いたデバイスの製造方法を提供することを課題とする。
Some aspects of the present invention provide a polymer used for a resist composition having high absorption efficiency of particle beam or electromagnetic wave, particularly electron beam or EUV, and excellent characteristics of sensitivity, resolution, and pattern performance. To do.
It is an object of some aspects of the present invention to provide a resist composition containing the polymer and a method for producing a device using the resist composition.

本発明者等は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、オニウム塩構造を有するユニットAと、炭素原子よりもEUV等の電磁波、並びに、電子線及びイオンビーム等の粒子線吸収の高い金属原子又は反金属原子を含む構造を有するユニットBと、を含むポリマーをレジスト組成物のポリマーとして用いることで、上記課題を解決することを見出した。すなわち、上記ポリマーを含むレジスト組成物に粒子線又は電磁波等を照射することにより、ユニットBから2次電子が生じる。そして該2次電子により上記ユニットAのオニウム塩構造が分解することで非イオン性化合物となる極性変換に加えて上記ユニットAからポリマーに結合した共役塩基(以下、「ポリマー型共役塩基」と表記)と水素陽イオンとが対となった状態を生成する。該ポリマー型共役塩基と反応性を有する上記ユニットBとの間で架橋反応が起こることでポリマー主鎖に結合する官能基同士の反応による架橋密度の高いフォトレジストパターンを構築することができ、従来技術より膨潤が少なく高感度化かつパターン倒れの抑制に成功し、本発明のいくつかの態様を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a unit A having an onium salt structure, an electromagnetic wave such as EUV, and a metal atom having higher particle beam absorption such as an electron beam and an ion beam than a carbon atom. Or it discovered that the said subject was solved by using the polymer containing the unit B which has a structure containing an antimetallic atom as a polymer of a resist composition. That is, secondary electrons are generated from the unit B by irradiating the resist composition containing the polymer with particle beams or electromagnetic waves. The secondary electron decomposes the onium salt structure of the unit A so that it becomes a nonionic compound, and in addition to the conjugate base bonded to the polymer from the unit A (hereinafter referred to as “polymer-type conjugate base”). ) And a hydrogen cation are paired. A cross-linking reaction occurs between the polymer-type conjugate base and the unit B having reactivity so that a photoresist pattern having a high cross-linking density can be constructed by a reaction between functional groups bonded to the polymer main chain. It has less swelling than the technology, has succeeded in increasing the sensitivity and suppressing pattern collapse, and has completed some aspects of the present invention.

上記課題を解決する本発明の一つの態様は、ユニットAとユニットBとを含むポリマーであって、上記ユニットAがアニオン部とカチオン部とを有するオニウム塩構造を有し、粒子線又は電磁波の照射によりポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが対となった状態を生成するユニットであり、上記オニウム塩構造は直接又は第1スペーサを介してポリマー主鎖に共有結合しており、
上記ユニットBが金属原子又は半金属原子を含む構造を有し、上記ユニットBの上記構造は直接又は第2スペーサを介してポリマー主鎖に共有結合又は配位結合しており、
上記ユニットBの上記構造がポリマー鎖に共有結合しているとき、上記ポリマー型共役塩基が上記金属原子若しくは半金属原子に対して付加又は置換反応して酸エステル構造若しくはイオン対を形成するか、又は、
上記ユニットBの上記構造がポリマー鎖に配位結合しているとき、上記ユニットBの上記構造は配位性置換基を有し、上記ポリマー型共役塩基と上記配位性置換基とが配位子交換反応して錯体構造を形成することで架橋構造体を構築する、ことを特徴とするポリマーである。
上記金属又は半金属原子としては、B、Al、Si、As、Ti、Zr、Mo、Se、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po及びAtである。
One aspect of the present invention that solves the above problems is a polymer including unit A and unit B, wherein the unit A has an onium salt structure having an anion portion and a cation portion, and is a particle beam or electromagnetic wave. It is a unit that generates a state in which a polymer-type conjugate base and a hydrogen cation are paired by irradiation, and the onium salt structure is covalently bonded to the polymer main chain directly or via the first spacer,
The unit B has a structure containing a metal atom or a metalloid atom, and the structure of the unit B is covalently or coordinately bonded to the polymer main chain directly or via a second spacer;
When the structure of the unit B is covalently bonded to a polymer chain, the polymer-type conjugate base is added or substituted to the metal atom or metalloid atom to form an acid ester structure or an ion pair, Or
When the structure of the unit B is coordinated to a polymer chain, the structure of the unit B has a coordinating substituent, and the polymer conjugate base and the coordinating substituent are coordinated. It is a polymer characterized in that a crosslinked structure is constructed by forming a complex structure through a child exchange reaction.
Examples of the metal or metalloid atom include B, Al, Si, As, Ti, Zr, Mo, Se, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rh, Pd, and Ag. , Cd, In, Sn, Sb, Te, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, and At.

本発明の一つの態様は、上記ポリマーを含有するレジスト組成物である。
また、本発明の一つの態様は、上記レジスト組成物を用いて基板上レジスト膜を形成する工程と、粒子線又は電磁波を用いて、上記レジスト膜を露光する工程と、露光されたレジスト膜を現像してフォトレジストパターンを得る工程と、を含むデバイスの製造方法である。
One embodiment of the present invention is a resist composition containing the polymer.
One embodiment of the present invention includes a step of forming a resist film on a substrate using the resist composition, a step of exposing the resist film using particle beams or electromagnetic waves, and an exposed resist film. Developing a photoresist pattern to obtain a photoresist pattern.

本発明のいくつかの態様に係るポリマーは、レジスト組成物として用いたときに、粒子線又は電磁波等の吸収効率が大きく、感度、解像度及びパターン性能の特性に優れる。   When used as a resist composition, the polymer according to some embodiments of the present invention has high absorption efficiency of particle beams or electromagnetic waves, and is excellent in characteristics of sensitivity, resolution, and pattern performance.

本発明において、「粒子線又は電磁波」とは、電子線及び極端紫外線等を含む。
本発明において、「粒子線又は電磁波照射により」とは、ポリマーの少なくとも一部を粒子線又は電磁波に曝露することである。粒子線又は電磁波にポリマーの一部が曝露されることでポリマーの特定部分が励起又はイオン化され、活性種が生じる。該活性種により上記ユニットの一部が分解するか、該活性種が上記ユニットに付加するか、又は、該活性種により上記ユニットの水素が脱離されるか等の二次反応を起こし、ラジカルが発生する。ここで「活性種」とは、酸、ラジカルカチオン、ラジカル及び電子等のことである。
本発明において、「ポリマー型共役塩基」とは、ポリマー主鎖に直接又はスペーサを介して共有結合した共役塩基であり、スルホン酸のアニオン部及びカルボン酸のアニオン部等が挙げられる。
本発明において、「対になった状態」とは、ポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが解離した場合と結合している場合とがある。解離するのは上記オニウム塩構造が分解して発生する酸が強酸のときであり、具体的には上記オニウム塩構造のアニオン部が例えばスルホネート構造等を有するときである。結合している場合とは、上記オニウム塩構造が分解して発生する酸が弱酸のときであり、上記オニウム塩構造のアニオン部がカルボキシレート構造等を有するときである。
以下、本発明について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
In the present invention, “particle beam or electromagnetic wave” includes an electron beam and extreme ultraviolet rays.
In the present invention, “by irradiation with particle beam or electromagnetic wave” means that at least a part of the polymer is exposed to the particle beam or electromagnetic wave. When a part of the polymer is exposed to the particle beam or the electromagnetic wave, a specific part of the polymer is excited or ionized to generate active species. A secondary reaction occurs such that the active species decomposes a part of the unit, the active species adds to the unit, or the active species desorbs the hydrogen of the unit. Occur. Here, “active species” refers to acids, radical cations, radicals, electrons, and the like.
In the present invention, the “polymer-type conjugate base” is a conjugate base covalently bonded to the polymer main chain directly or via a spacer, and examples thereof include an anion portion of sulfonic acid and an anion portion of carboxylic acid.
In the present invention, the “paired state” includes a case where a polymer-type conjugate base and a hydrogen cation are dissociated and a case where they are bonded. The dissociation occurs when the acid generated by the decomposition of the onium salt structure is a strong acid, specifically when the anion portion of the onium salt structure has, for example, a sulfonate structure. The case of bonding is when the acid generated by decomposition of the onium salt structure is a weak acid, and when the anion portion of the onium salt structure has a carboxylate structure or the like.
Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to this.

<1>ポリマー
本発明のいくつかの態様であるポリマーは、ユニットAとユニットBとを有する。上記ユニットAは、カチオン部とアニオン部とを有するオニウム塩構造を有する、粒子線又は電磁波照射によりポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが対となった状態を生成するユニットAであり、上記オニウム塩構造は直接又は第1スペーサを介してポリマー主鎖に共有結合している。
上記ユニットBは、金属原子又は半金属原子を含む構造(以下、「金属含有構造」ともいう)を有し、上記金属含有構造は直接又は第2スペーサを介してポリマー主鎖に共有結合又は配位結合している。
上記金属含有構造がポリマー鎖に共有結合しているとき、上記ポリマー型共役塩基が上記金属原子若しくは半金属原子に対して付加又は置換反応して酸エステル構造若しくはイオン対を形成するか、又は、上記金属含有構造がポリマー鎖に配位結合しているとき、上記金属含有構造は配位性置換基を有し、上記ポリマー型共役塩基と上記配位性置換基とが配位子交換反応して錯体構造を形成することで架橋構造体を構築する。
<1> Polymer The polymer which is some embodiments of the present invention has unit A and unit B. The unit A is a unit A that has an onium salt structure having a cation portion and an anion portion, and generates a state in which a polymer-type conjugate base and a hydrogen cation are paired by irradiation with a particle beam or electromagnetic wave. The salt structure is covalently bonded to the polymer backbone directly or via a first spacer.
The unit B has a structure containing a metal atom or a metalloid atom (hereinafter also referred to as “metal-containing structure”), and the metal-containing structure is covalently bonded or arranged directly or via a second spacer to the polymer main chain. Are linked.
When the metal-containing structure is covalently bonded to the polymer chain, the polymer-type conjugate base is added or substituted to the metal atom or metalloid atom to form an acid ester structure or ion pair, or When the metal-containing structure is coordinated to the polymer chain, the metal-containing structure has a coordinating substituent, and the polymer-type conjugate base and the coordinating substituent undergo a ligand exchange reaction. Thus, a crosslinked structure is constructed by forming a complex structure.

上記ユニットA及びユニットBを含むポリマーは、ポリマーの少なくとも一部を粒子線又は電磁波で曝露することで、上記ユニットAの還元によりポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが対となった状態を生成する。上記ポリマー型共役塩基と上記ユニットBの上記金属含有構造とが反応し、共有結合、イオン結合又は配位結合の形成が起こり、架橋構造体を構築し得る。   The polymer containing unit A and unit B generates a state in which a polymer conjugate base and a hydrogen cation are paired by reduction of unit A by exposing at least a part of the polymer with a particle beam or electromagnetic wave. To do. The polymer-type conjugate base and the metal-containing structure of the unit B react to form a covalent bond, an ionic bond, or a coordinate bond, and a crosslinked structure can be constructed.

(ユニットA)
上記ユニットAは、カチオン部とアニオン部とを有するオニウム塩構造を有し、ポリマーの少なくとも一部が粒子線又は電磁波に曝露することにより上記ポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが対となった状態を生成するものである。すなわち、ポリマー主鎖とオニウム塩構造のアニオン部とが、直接又は第1スペーサを介して共有結合し、上記オニウム塩構造の還元によりポリマー主鎖に結合したアニオン部由来のポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが対となった状態を生成させるものであれば特に制限はない。上記オニウム塩構造を有するユニットAとしては具体的に、例えば、下記一般式(1)及び(2)等で示されるものが挙げられる。しかし、これらに限定されない。
上記一般式(1)及び(2)で示されるユニットAにおいて、上記第1スペーサとしてはL及びRが対応する。
(Unit A)
The unit A has an onium salt structure having a cation portion and an anion portion, and at least a part of the polymer is exposed to a particle beam or electromagnetic wave, whereby the polymer-type conjugate base and the hydrogen cation are paired. It generates a state. That is, the polymer main chain and the anion portion of the onium salt structure are covalently bonded directly or via the first spacer, and the polymer-type conjugate base and hydrogen derived from the anion portion bonded to the polymer main chain by reduction of the onium salt structure. There is no particular limitation as long as it generates a paired state with a cation. Specific examples of the unit A having the onium salt structure include those represented by the following general formulas (1) and (2). However, it is not limited to these.
In the unit A represented by the general formulas (1) and (2), L 1 and R 2 correspond to the first spacer.

上記一般式(1)及び(2)中、Rは、水素原子;フッ素原子;及び直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜6のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、R1中の上記アルキル基は置換基を有していてもよい。 In the general formulas (1) and (2), R 1 is any one selected from the group consisting of a hydrogen atom; a fluorine atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Yes, the alkyl group in R 1 may have a substituent.

のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基及びn−ブチル基等の直鎖状アルキル基;
イソプロピル基及びt−ブチル基等の分岐状アルキル基;
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等の環状のアルキル基;等が挙げられる。
が有しても良い置換基(以下、「第1置換基」ともいう)としては、フッ素等のハロゲン原子が挙げられる。
第1置換基としてフッ素を有するとき、Rとしては、例えばフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
は炭素原子数1〜6が好ましく、1〜2であることがより好ましい。炭素原子数は、Rが第1置換基を有する場合は、第1置換基を含めたものとする。
Examples of the alkyl group for R 1 include linear alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group;
Branched alkyl groups such as isopropyl and t-butyl groups;
And cyclic alkyl groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, and cyclohexyl group.
Examples of the substituent that R 1 may have (hereinafter, also referred to as “first substituent”) include halogen atoms such as fluorine.
When fluorine is used as the first substituent, R 1 may be, for example, a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, 1,1,2,2,2- A pentafluoroethyl group etc. are mentioned.
R 1 preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably has 1 to 2 carbon atoms. The number of carbon atoms includes the first substituent when R 1 has the first substituent.

1中に炭素−炭素一重結合を有するとき、上記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合等の不飽和結合で置換されていてもよい。不飽和結合を有するR1としては、ビニル基及びイソプロペニル基等が挙げられる。
1中にメチレン基を有するとき、上記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。2価のヘテロ原子含有基としては、R2において後述する。
When R 1 has a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with an unsaturated bond such as a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond. Examples of R 1 having an unsaturated bond include a vinyl group and an isopropenyl group.
When R 1 has a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group. Examples of the divalent hetero atom-containing group, described below in R 2.

は、上記Lを介してポリマー主鎖と上記オニウム塩構造のアニオン部とを結合できれば特に制限はないが、例えば、炭素原子数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルキレン基;炭素原子数6〜14のアリーレン基;及び炭素原子数4〜14のヘテロアリーレン基;からなる群から選択されるいずれかであり、R中のアルキレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基は置換基を有していても良い。 R 2 is not particularly limited as long as it can bind the polymer main chain and the anion portion of the onium salt structure via L 1 , for example, a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms; An arylene group having 6 to 14 carbon atoms; and a heteroarylene group having 4 to 14 carbon atoms; an alkylene group, an arylene group, and a heteroarylene group in R 2 are substituents. You may have.

の炭素原子数1〜12の直鎖状アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、n−ペンチレン基、n−ヘキシレン基、n−ヘプチレン基、n−オクチレン基、n−ノニレン基、n−デシレン基、n−ウンデシレン基及びn−ドデシレン基等が挙げられる。
の炭素原子数1〜12の分岐状アルキレン基としては、イソプロピレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基、イソペンチレン基、tert−ペンチレン基及び2−エチルへキシレン基等が挙げられる。
の炭素原子数1〜12の環状アルキレン基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基及びシクロヘキシレン基等が挙げられる。
Examples of the linear alkylene group having 1 to 12 carbon atoms of R 2 include methylene group, ethylene group, n-propylene group, n-butylene group, n-pentylene group, n-hexylene group, n-heptylene group, n -Octylene group, n-nonylene group, n-decylene group, n-undecylene group, n-dodecylene group, etc. are mentioned.
Examples of the branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms of R 2 include an isopropylene group, an isobutylene group, a tert-butylene group, an isopentylene group, a tert-pentylene group, and a 2-ethylhexylene group.
Examples of the cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms of R 2 include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.

中に炭素−炭素一重結合を有するとき、上記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合等の不飽和結合で置換されていてもよい。
不飽和結合を有するRとしては、エチニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ヘキセニレン基、オクテニレン基及びデカニレン基等の直鎖状アルケニレン基;
イソプロペニレン基、1−エチルエテニレン基、2−メチルプロペニレン基、2,2−ジメチルブテニレン基、3−メチル−2−ブテニレン基、3−エチル−2−ブテニレン基、2−メチルオクテニレン基及び2,4−ジメチル−2−ブテニレン基等の分岐状アルケニレン基;
シクロプロペニレン基、シクロブテニレン基、シクロペンテニレン基及びシクロヘキセニレン基等の環状アルケニレン基等が挙げられる。
When R 2 has a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with an unsaturated bond such as a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond.
R 2 having an unsaturated bond includes linear alkenylene groups such as ethynylene group, propenylene group, butenylene group, hexenylene group, octenylene group and decanylene group;
Isopropenylene group, 1-ethylethenylene group, 2-methylpropenylene group, 2,2-dimethylbutenylene group, 3-methyl-2-butenylene group, 3-ethyl-2-butenylene group, 2-methyloctenylene Groups and branched alkenylene groups such as 2,4-dimethyl-2-butenylene groups;
And cyclic alkenylene groups such as a cyclopropenylene group, a cyclobutenylene group, a cyclopentenylene group, and a cyclohexenylene group.

の炭素原子数6〜14のアリーレン基としては、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アズレン、ヘプタレン、ビフェニレン、インダセン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランセン、アセフェナントリレン、アセアントリレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェニレン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、コロネン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ヘプタセン、ピラントレン及びオヴァレン等から二個の水素原子を除いて得られる二価の芳香族炭化水素基が挙げられる。
の炭素原子数4〜14のヘテロアリーレン基としては、フラン、チオフェン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、ピリジン、ピリミジン、キノリン、キサンテン、カルバゾール、及びアクリジル等のから二個の水素原子を除いて得られる二価の芳香族複素環基が挙げられる。
Examples of the arylene group having 6 to 14 carbon atoms of R 2 include pentalene, indene, naphthalene, azulene, heptalene, biphenylene, indacene, acenaphthylene, fluorene, phenalene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, acephenanthrylene, acanthrylene, Divalent obtained by removing two hydrogen atoms from triphenylene, pyrene, chrysene, naphthacene, picene, perylene, pentaphen, pentacene, tetraphenylene, hexaphene, hexacene, rubicene, coronene, trinaphthylene, heptaphene, heptacene, pyrantrene, ovalene, etc. The aromatic hydrocarbon group of these is mentioned.
The heteroarylene group having 4 to 14 carbon atoms of R 2 is obtained by removing two hydrogen atoms from furan, thiophene, imidazole, pyrazole, oxazole, pyridine, pyrimidine, quinoline, xanthene, carbazole, and acridyl. And a divalent aromatic heterocyclic group.

が有する水素の一部又は全てがフッ素原子に置換されていることが好ましい。
がメチレン基を有するとき、上記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
上記2価のヘテロ原子含有基としては、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NHCO−、−CONH−、−NH−CO−O−、−O−CO−NH−、−NH−、−N(R)(Rは置換基を有していてもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基である。)、−N(Ar)−(Arは置換基を有していてもよい炭素原子数4〜14のアリール基である。)、−S−、−SO−及び−SO2−等からなる群より選ばれる基等が挙げられる。
上記Rである直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基は、後述のR〜Rで例示するアルキル基と同様のものが挙げられる。
上記Arである炭素原子数1〜12のアリール基は、後述のR〜Rで例示するアリール基と同様のものが挙げられる。
It is preferable that a part or all of hydrogen contained in R 2 is substituted with a fluorine atom.
When R 2 has a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.
Examples of the divalent heteroatom-containing group include —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —O—CO—O—, —NHCO—, —CONH—, and —NH—CO—O—. , —O—CO—NH—, —NH—, —N (R b ) (R b is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent. .), —N (Ar b ) — (Ar b is an aryl group having 4 to 14 carbon atoms which may have a substituent), —S—, —SO—, —SO 2 — and the like. And a group selected from the group consisting of
Examples of the linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms that is R b include the same alkyl groups as exemplified in R 3 to R 5 described later.
Examples of the aryl group having 1 to 12 carbon atoms, which is Ar b , include the same aryl groups as exemplified in R 3 to R 5 described later.

が有しても良い置換基(以下、「第2置換基」ともいう)としては、上記第1置換基に加えて、ヒドロキシ基、シアノ基、メルカプト基、カルボキシ基、アルコキシ基(−OR)、アシル基(−COR)、アルコキシカルボニル基(−COOR)、アリール基(−Ar)、アリールオキシ基(−OAr)、アミノ基、アルキルアミノ基(−NHR)、ジアルキルアミノ基(−N(R)、アリールアミノ基(−NHAr)、ジアリールアミノ基(−N(Ar)、N−アルキル−N−アリールアミノ基(−NRAr)、ホスフィノ基、シリル基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基(−Si−(R)、該トリアルキルシリル基のアルキル基の少なくとも1つがArで置換されたシリル基、アルキルスルファニル基(−SR)及びアリールスルファニル基(−SAr)等を挙げることができるが、これらに制限されない。
上記第2置換基におけるR、Arは上記2価のヘテロ原子含有基におけるR、Arと同様のものが挙げられる。
の炭素原子数は、Rが第2置換基を有する場合は、第2置換基を含めたものとする。
As a substituent that R 2 may have (hereinafter, also referred to as “second substituent”), in addition to the first substituent, a hydroxy group, a cyano group, a mercapto group, a carboxy group, an alkoxy group (— OR 6 ), acyl group (—COR b ), alkoxycarbonyl group (—COOR b ), aryl group (—Ar b ), aryloxy group (—OAr b ), amino group, alkylamino group (—NHR b ), Dialkylamino group (—N (R 6 ) 2 ), arylamino group (—NHAr b ), diarylamino group (—N (Ar b ) 2 ), N-alkyl-N-arylamino group (—NR b Ar b ), phosphino group, a silyl group, a halogen atom, a trialkylsilyl group (-Si- (R b) 3) , at least one of substituents in Ar b alkyl group of the trialkylsilyl group Silyl group, an alkylsulfanyl group (-SR b) and although arylsulfanyl can be exemplified Le group (-SAr b) such as but not limited to.
R b in the second substituent, Ar b is R b, those similar to the Ar b include in the divalent heteroatom-containing group.
The number of carbon atoms of R 2 is, if R 2 has a second substituent, and that including the second substituent.

は、Rを介してポリマー主鎖と上記オニウム塩構造のアニオン部とを結合できれば特に制限はないが、例えば、直接結合;カルボニルオキシ基;カルボニルアミノ基;直鎖、分岐又は環状のアルキレンカルボニルオキシ基;直鎖、分岐又は環状のアルキレンカルボニルアミノ基;アリーレンカルボニルオキシ基;及びアリーレンカルボニルアミノ基;からなる群より選択されるいずれかであり、L1中のアミノ基、アルキレン基及びアリーレン基は置換基(以下、「第3置換基」ともいう)を有していてもよい。
なお、L1中のアリーレン基はヘテロアリーレン基であってもよい。
上記第3置換基としては、アルキル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールスルファニルカルボニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルファニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アリールオキシ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アリールスルホニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかである。
L 1 is not particularly limited as long as the polymer main chain and the anion portion of the onium salt structure can be bonded via R 2. For example, L 1 is directly bonded; carbonyloxy group; carbonylamino group; linear, branched or cyclic An alkylenecarbonyloxy group; a linear, branched or cyclic alkylenecarbonylamino group; an arylenecarbonyloxy group; and an arylenecarbonylamino group; an amino group in L 1 , an alkylene group, and The arylene group may have a substituent (hereinafter also referred to as “third substituent”).
The arylene group in L 1 may be a heteroarylene group.
As the third substituent, an alkyl group, a hydroxy group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an arylsulfanylcarbonyl group, an arylsulfanyl group, an alkylsulfanyl group, Aryl group, heteroaryl group, aryloxy group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, arylsulfonyl group, (meth) acryloyloxy group, hydroxy (poly) alkyleneoxy group, amino group, cyano One selected from the group consisting of a group, a nitro group and a halogen atom.

がアルキレン基又はアルキレン基を有する基である場合、該アルキレン基として具体的に、後述のRで例示するアルキレン基と同様のものが挙げられる。
がアリーレン基又はアリーレン基を有する基である場合、該アリーレン基として具体的に、後述のRで例示するアリーレン基及びヘテロアリーレン基と同様のものが挙げられる。
が炭素原子を有する場合、第3置換基を含めた炭素原子数は1〜12が好ましい。
When L 1 is an alkylene group or a group having an alkylene group, specific examples of the alkylene group include the same alkylene groups as those exemplified below for R 2 .
When L 1 is an arylene group or a group having an arylene group, specific examples of the arylene group include those similar to the arylene group and heteroarylene group exemplified by R 2 described later.
When L 1 has a carbon atom, the number of carbon atoms including the third substituent is preferably 1 to 12.

上記一般式(1)で表される構造としては、例えば、下記に示されるスルホネートを有する構造が挙げられる。   As a structure represented by the said General formula (1), the structure which has a sulfonate shown below is mentioned, for example.

上記一般式(2)で表される構造としては、例えば、下記に示されるカルボキシラートを有する構造が挙げられる。   As a structure represented by the said General formula (2), the structure which has the carboxylate shown below is mentioned, for example.

は、一般式(3)で示されるスルホニウムカチオン又は一般式(4)で示されるヨードニウムカチオンである。
上記オニウム塩のカチオン部Mの構造としては、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンであり、具体的には、下記一般式(3)及び(4)に示されるもの等が挙げられる。
M + is a sulfonium cation represented by the general formula (3) or an iodonium cation represented by the general formula (4).
The structure of the cation portion M + of the onium salt is a sulfonium cation or an iodonium cation, and specific examples include those represented by the following general formulas (3) and (4).

〜Rはそれぞれ置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;置換基を有してもいい炭素原子数6〜14のアリール基;置換基を有してもいい炭素原子数4〜14のヘテロアリール基;からなる群より選択されるいずれかである。
及びRは、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合するスルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンと共に環構造を形成してもよい。
3〜R5中にメチレン基を有するとき、該メチレン基の少なくとも1つが上記2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
R 3 to R 5 are each a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent; an aryl group having 6 to 14 carbon atoms that may have a substituent; And a heteroaryl group having 4 to 14 carbon atoms which may have a substituent.
R 3 and R 4 form a ring structure together with a sulfonium cation or an iodonium cation to which R 3 and R 4 are bonded either directly or through a group selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and a methylene group. May be.
When R 3 to R 5 have a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with the divalent hetero atom-containing group.

〜Rの炭素原子数1〜12の直鎖状アルキル基としては、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、n−オクチル基、n−ノニル、n−デシル基、n−ウンデシル、n−ドデシル等が挙げられる。
〜Rの炭素原子数1〜12の分岐状アルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
〜Rの炭素原子数1〜12の環状アルキル基としては、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、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、ノルボルナン−1−イル基及びノルボルナン−2−イル基等が挙げられる。
Examples of the linear alkyl group having 1 to 12 carbon atoms of R 3 to R 5 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, and n-heptyl. , N-octyl group, n-nonyl, n-decyl group, n-undecyl, n-dodecyl and the like.
Examples of the branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms of R 3 to R 5 include isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, and 2-ethylhexyl group. Can be mentioned.
Examples of the cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms of R 3 to R 5 include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantane-1-yl group, an adamantane-2-yl group, and norbornane-1- And yl group and norbornan-2-yl group.

〜R中に炭素−炭素一重結合を有するとき、上記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合等の不飽和結合で置換されていてもよい。不飽和結合を有するR〜Rとしては、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基、1−メチルアリル基、2−メチルアリル基、4−ペンテニル基及び5−ヘキセニル基等の直鎖状アルケニル基;
イソプロペニル基、イソブペニル基、3−ブテニル基、2−ブテニル基、イソペンテニル基、2−エチル2−ヘキセニル基、ネオペンテニル基、イソヘキセニル基、イソトリデセニル基、イソオクタデセニル基及びイソトリアコンテニル基等の分岐状アルケニル基;
シクロペンテニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基及びシクロヘキセニル基等の環状アルケニル基;等が挙げられる。
When R 3 to R 5 have a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with an unsaturated bond such as a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond. Good. R 3 to R 5 having an unsaturated bond include linear alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, 3-butenyl group, 1-methylallyl group, 2-methylallyl group, 4-pentenyl group and 5-hexenyl group. ;
Isopropenyl group, isobutenyl group, 3-butenyl group, 2-butenyl group, isopentenyl group, 2-ethyl 2-hexenyl group, neopentenyl group, isohexenyl group, isotridecenyl group, isooctadecenyl group and isotriaconte Branched alkenyl groups such as nyl groups;
And cyclic alkenyl groups such as a cyclopentenyl group, a cyclobutenyl group, a cyclopentenyl group, and a cyclohexenyl group.

〜Rの炭素原子数6〜14のアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、クアテルフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントレニル基、ペンタレニル基、インデニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、ヘプタレニル基、ナフタセニル基、ピレニル基、クリセニル基及びテトラセニル基等が挙げられる。
〜Rの炭素原子数4〜14のヘテロアリール基としては、フラニル基、チエニル基、ピラニル基、スルファニルピラニル基、ピロリル基、イミダゾイル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピラゾイル基、ピリジル基、ピリミジル基、イソベンゾフラニル基、ベンゾフラニル基、イソクロメニル基、クロメニル基、ピラジル基、プリニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、クロメニル基、チアントレニル基、ジベンゾチオフェニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、フェノキサジニル基、フェナジニル基、インドリル基、イソインドリル基、ベンゾイミダゾイル基、キサンテニル基、アクアジニル基及びカルバゾイル基等が挙げられる。
Examples of the aryl group having 6 to 14 carbon atoms of R 3 to R 5 include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a quaterphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthrenyl group, a pentarenyl group, an indenyl group, and an indacenyl group. Acenaphthyl group, fluorenyl group, heptalenyl group, naphthacenyl group, pyrenyl group, chrycenyl group, tetracenyl group and the like.
Examples of the heteroaryl group having 4 to 14 carbon atoms of R 3 to R 5 include a furanyl group, a thienyl group, a pyranyl group, a sulfanylpyranyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, an oxazolyl group, a thiazolyl group, a pyrazoyl group, and a pyridyl group. , Pyrimidyl group, isobenzofuranyl group, benzofuranyl group, isochromenyl group, chromenyl group, pyrazyl group, purinyl group, quinolinyl group, isoquinolinyl group, chromenyl group, thianthenyl group, dibenzothiophenyl group, phenothiazinyl group, phenoxazinyl group, phenoxazinyl group Group, phenazinyl group, indolyl group, isoindolyl group, benzimidazolyl group, xanthenyl group, aquadinyl group, carbazoyl group and the like.

〜Rは置換基(以下、「第4置換基」ともいう)を有していても良く、上記第4置換基としては、上記第3置換基と同様のものが挙げられる。
〜Rの炭素原子数は、R〜Rが第4置換基を有する場合は、第4置換基を含めたものとする。
R 3 to R 5 may have a substituent (hereinafter also referred to as “fourth substituent”), and examples of the fourth substituent include the same as the third substituent.
R 3 to R number of carbon atoms of the 5, if R 3 to R 5 has a fourth substituent, and that including the fourth substituent.

上記オニウム塩構造のカチオン部としてのスルホニウムカチオン及びヨードニウムカチオンとしては、例えば下記に示される構造を有するものが挙げられる。   Examples of the sulfonium cation and the iodonium cation as the cation portion of the onium salt structure include those having a structure shown below.

(ユニットB)
上記ユニットBの構造としては、金属原子又は半金属原子を含む構造を有し、該構造が直接又は第2スペーサを介してポリマー主鎖に共有結合又は配位結合しており、上記構造がポリマー鎖に共有結合しているとき、上記ポリマー型共役塩基が上記金属原子若しくは半金属原子に対して付加又は置換反応して酸エステル構造若しくはイオン対を形成するか、又は、上記構造がポリマー鎖に配位結合しているとき、上記構造は配位性置換基を有し、上記ポリマー型共役塩基と上記配位性置換基とが配位子交換反応して錯体構造を形成することで架橋構造体を構築するのであれば特に制限はない。
なお、上記ユニットAとユニットBとのポリマー中の比率としては、5:95〜95:5であることが好ましい。
(Unit B)
The unit B has a structure containing a metal atom or a metalloid atom, and the structure is covalently or coordinately bonded to the polymer main chain directly or via a second spacer. When covalently bonded to the chain, the polymer-type conjugate base is added or substituted to the metal atom or metalloid atom to form an acid ester structure or an ion pair, or the structure is added to the polymer chain. When coordinated, the structure has a coordinating substituent, and the polymer-type conjugated base and the coordinating substituent form a complex structure through a ligand exchange reaction to form a crosslinked structure. There is no particular limitation as long as the body is constructed.
In addition, as a ratio in the polymer of the said unit A and the unit B, it is preferable that it is 5: 95-95: 5.

上記金属原子又は半金属原子としては、炭素原子よりも粒子線又は電磁波等の吸収が高いものであることが好ましく、炭素原子よりもEUV、電子線又はイオンビームに対して吸収が高いものがより好ましい。そのような金属原子又は半金属原子としては、具体的に例えば、B、Al、Si、As、Ti、Zr、Mo、Se、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po及びAtからなる群より選択される少なくとも1種の原子が好ましく挙げられる。上記金属原子又は半金属原子としてはEUV、電子線又はイオンビームに対して高い吸収を有するものが好ましいが、上記ポリマー型共役塩基と反応して架橋構造体を構築するのであれば上記で例示した以外の金属であってもよい。好ましくは、Sn、Sb、Ge、Bi及びTeからなる群より選択されるいずれかの原子である。
上記ポリマーが上記ユニットBを含有することで、炭素や酸素と比較して比重が大きい原子を含み、電子線等の粒子線又はEUV等の電磁波の吸収が大きい原子を含むため、電磁波の中でも特にEUVを照射した際に2次電子の発生効率を向上させることができる。それにより、レジストの感度を上げることが可能となる。
The metal atom or metalloid atom is preferably one having higher absorption of particle beam or electromagnetic wave than carbon atom, and one having higher absorption to EUV, electron beam or ion beam than carbon atom. preferable. Specific examples of such metal atoms or metalloid atoms include B, Al, Si, As, Ti, Zr, Mo, Se, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, and Ga. , Ge, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, and At Preferred is at least one selected atom. The metal atom or metalloid atom is preferably one having high absorption with respect to EUV, electron beam or ion beam, but it is exemplified above if it reacts with the polymer type conjugate base to construct a crosslinked structure. Other metals may be used. Preferably, it is any atom selected from the group consisting of Sn, Sb, Ge, Bi, and Te.
Since the polymer contains the unit B, it contains atoms having a large specific gravity compared to carbon and oxygen, and contains atoms that have a large absorption of electromagnetic waves such as particle beams such as electron beams or EUV. The generation efficiency of secondary electrons when irradiated with EUV can be improved. Thereby, the sensitivity of the resist can be increased.

上記ユニットBの構造としては、下記一般式(5)〜(7)に示される構造の少なくともいずれかである。
上記一般式(5)で示されるユニットBにおいて、上記第2スペーサとしてはL及びRが対応する。
上記一般式(6)及び(7)で示されるユニットBにおいて、上記第2スペーサとしてはL、R及びCが対応する。
The structure of the unit B is at least one of the structures represented by the following general formulas (5) to (7).
In the unit B represented by the general formula (5), L 1 and R 2 correspond to the second spacer.
In the unit B represented by the general formulas (6) and (7), L 1 , R 2 and C 1 correspond to the second spacer.

上記一般式(5)〜(6)中、R、R及びLはそれぞれ独立に、上記一般式(1)のR、R及びLと同じ選択肢から選択される。
は上記R5と同じ選択肢から選択され、2つ以上のRを有する場合R同士が直接又は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子及びメチレン基のいずれかを介して環を形成しても良い。
Xは上記金属原子又は半金属原子である。
In the above general formulas (5) to (6), R 1 , R 2 and L 1 are each independently selected from the same options as R 1 , R 2 and L 1 in the general formula (1).
R 6 is selected from the same options as R 5 described above, and when two or more R 6 are present, R 6 may form a ring directly or through any one of an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and a methylene group. May be.
X is the above metal atom or metalloid atom.

hはXの価数−1でかつ0〜3である。
iは1〜6であり、jは0〜5であり且つXの価数並びにC及びCの配位状態により決定されるものである。
kは0〜5であり且つXの価数及びCの配位状態により決定されるものである。
上記一般式(6)及び(7)中の→は配位結合を示す。
h is valence-1 of X and 0 to 3.
i is 1 to 6, j is 0 to 5, and is determined by the valence of X and the coordination state of C 1 and C 2 .
k is to be determined by the state of coordination and the X 0-5 valence and C 1.
In the general formulas (6) and (7), → represents a coordination bond.

上記一般式(5)で示される構造として、粒子線又は電磁波に対して高い吸収を有するアルキルスズ、アリールスズ、アルキルアンチモニー、アリールアンチモニー、アルキルゲルマン、アリールゲルマン、アルキルビスムチン、アリールビスムチン、アルキルテルライト及びアリールテルライトからなる群より選択されるいずれかの構造が該構造のいずれかの位置で下記一般式(15)の*部分に結合したユニットであることが好ましい。
上記一般式(5)中、上記R及び複数のRのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、メチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合するXと共に環構造を形成していてもよい。
As the structure represented by the general formula (5), alkyl tin, aryl tin, alkyl antimony, aryl antimony, alkyl germane, aryl germane, alkyl bismuthine, aryl bismuthine, alkyl tellurite having high absorption with respect to particle beam or electromagnetic wave And any structure selected from the group consisting of aryl tellurites is preferably a unit bonded to the * part of the following general formula (15) at any position of the structure.
In the general formula (5), two or more of R 2 and the plurality of R 6 are bonded to each other directly by a single bond or via a group selected from the group consisting of methylene groups. A ring structure may be formed together with X.

上記一般式(15)中、R、R及びLは、上記一般式(1)のR、R及びLと同じ選択肢から選択される。 In the general formula (15), R 1, R 2 and L 1 is selected from the same options as R 1, R 2 and L 1 in formula (1).

上記ユニットBとして、特に簡便に合成できる点から下記一般式(16)〜(22)に示されるユニットが好ましい。   As the unit B, units represented by the following general formulas (16) to (22) are preferable because they can be synthesized particularly easily.

上記一般式(16)〜(22)中、R、R、R及びLは、上記一般式(5)と同じ選択肢より選ばれる。 In the general formulas (16) to (22), R 1 , R 2 , R 6 and L 1 are selected from the same options as in the general formula (5).

ユニットBとして具体的には、4−ビニルフェニル−トリフェニルスズ、4−ビニルフェニル−トリブチルスズ、4−イソプロペニルフェニル−トリフェニルスズ、4−イソプロペニルフェニル−トリメチルスズ、アクリル酸トリメチルスズ、アクリル酸トリブチルスズ、アクリル酸トリフェニルスズ、メタクリル酸トリメチルスズ、メタクリル酸トリブチルスズ、メタクリル酸トリフェニルスズ、4−ビニルフェニル−ジフェニルアンチモニー、4−イソプロペニルフェニル−ジフェニルアンチモニー、4−ビニルフェニル−トリフェニルゲルマン、4−ビニルフェニル−トリブチルゲルマン、4−イソプロペニルフェニル−トリフェニルゲルマン及び4−イソプロペニルフェニル−トリメチルゲルマン、4−ビニルフェニル−トリフェニルシラン、(1−フルオロビニル)メチルジフェニルシラン、4−ビニルフェニルボロン酸1,3−プロパンジオール、4−ビニルフェニルボロン酸カテコール等のモノマーから構成されるユニットが挙げられる。   Specifically as unit B, 4-vinylphenyl-triphenyltin, 4-vinylphenyl-tributyltin, 4-isopropenylphenyl-triphenyltin, 4-isopropenylphenyl-trimethyltin, trimethyltin acrylate, acrylic acid Tributyltin, triphenyltin acrylate, trimethyltin methacrylate, tributyltin methacrylate, triphenyltin methacrylate, 4-vinylphenyl-diphenylantimony, 4-isopropenylphenyl-diphenylantimony, 4-vinylphenyl-triphenylgermane, 4 -Vinylphenyl-tributylgermane, 4-isopropenylphenyl-triphenylgermane and 4-isopropenylphenyl-trimethylgermane, 4-vinylphenyl-triphenyle Silane, (1-fluorovinyl) methyl diphenyl silane, 4-vinylphenyl boronic acid 1,3-propanediol, and is composed of units from monomers such as 4-vinylphenyl boronic acid catechol.

上記ポリマー型共役塩基とユニットBの反応によって架橋構造体を構築するためには、RのXからの脱離能はポリマー主鎖にLを介して共有結合したRと同様もしくは高いことが望ましい。XからのRの脱離能をRよりも高める方法として、RがRよりも多くの電子供与性基を有すること又はRがRよりも多くの電子吸引性基を有することが好ましい。
が有する電子供与性基としては、アルキル基、アルケニル基並びに、アリール基のオルト位又はパラ位に結合するアルコキシ基(−OR3a)及びアルキルチオ基(−SR3a);等が挙げられ、例えばRがフェニレン基の場合、Rは4−アルキルフェニル基、4−アルコキシフェニル基、4−アルキルスルファニルフェニル基、4−ジアルキルアミノフェニル基等が好ましい。
が有する電子吸引性基としては、アシル基、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、ニトロ基、ニトロソ基、トリフルオロメチル基、アリール基に対してメタ位に置換されたアルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルスルファニル基及びアリールスルファニル基からなる群より選択されるいずれか等が挙げられる。例えばRがフェニル基の場合、Rは2-アシルフェニレン基、3-シアノフェニレン基、2,3,5,6,−テトラフルオロフェニレン基等が好ましいが、本発明はこれらに限定されない。
In order to construct a crosslinked structure by the reaction of the polymer-type conjugate base and unit B, the ability of R 6 to desorb from X should be the same as or higher than R 2 covalently bonded to the polymer main chain via L 1. Is desirable. De Hanareno of R 6 from X as a method of increasing than R 2, or that R 2 R 6 has many electron-donating group than R 2 has many electron attractive group than R 6 It is preferable.
Examples of the electron donating group possessed by R 6 include an alkyl group, an alkenyl group, and an alkoxy group (—OR 3a ) and an alkylthio group (—SR 3a ) bonded to the ortho or para position of the aryl group; For example, when R 2 is a phenylene group, R 6 is preferably a 4-alkylphenyl group, a 4-alkoxyphenyl group, a 4-alkylsulfanylphenyl group, a 4-dialkylaminophenyl group, or the like.
R 2 has an electron-withdrawing group as an acyl group, an acyloxy group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, an alkylsulfonyloxy group, an arylsulfonyloxy group, a nitro group, a nitroso group, a trifluoromethyl group, and an aryl group. And any one selected from the group consisting of an alkoxy group substituted at the meta position, an aryloxy group, an alkylsulfanyl group, and an arylsulfanyl group. For example, when R 6 is a phenyl group, R 2 is preferably a 2 -acylphenylene group, a 3-cyanophenylene group, a 2,3,5,6, -tetrafluorophenylene group or the like, but the present invention is not limited thereto.

上記一般式(6)で示される構造におけるCは、Rに共有結合した単座配位子又は多座配位子であり、配位原子を少なくとも1つ有する1価の有機基である。
は、上記配位性置換基としての独立単座配位子又は独立多座配位子であり、配位原子を少なくとも1つ有する分子である。Cとしては具体的に下記が挙げられる。
の独立単座配位子としては、シアニド、シアネート、チオシアネート、π電子を含む炭化水素化合物等の分子が挙げられる。Cの独立多座配位子としては、上記配位原子を2つ以上有する分子及び下記一般式(23)に示されるもの等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
19−(Y) (23)
上記一般式(23)に示されるものは、そのままの構造で、又は、ヒドロキシ基等の活性プロトンやカルボニル基等の電子吸引性基α位プロトンをs個有する場合、それらがs個脱離して生成するs価のアニオン構造として多座配位子となることができる。sは0〜4の整数である。
C 1 in the structure represented by the general formula (6) is a monodentate ligand or a polydentate ligand covalently bonded to R 2 and is a monovalent organic group having at least one coordination atom.
C 2 is an independent monodentate ligand or an independent polydentate ligand as the coordinating substituent, and is a molecule having at least one coordination atom. Specific examples of C 2 include the following.
Examples of the C 2 independent monodentate ligand include molecules such as cyanide, cyanate, thiocyanate, and hydrocarbon compounds containing π electrons. Examples of the C 2 independent polydentate ligand include molecules having two or more coordination atoms, and those represented by the following general formula (23), but the present invention is not limited thereto.
R 19- (Y) k (23)
The compound represented by the general formula (23) has a structure as it is, or when there are s active protons such as a hydroxy group and s electron withdrawing group α-position protons such as a carbonyl group, they are eliminated. The resulting s-valent anion structure can be a multidentate ligand. s is an integer of 0-4.

π電子を含む炭化水素化合物としては、エチレン、プロピレン等の鎖状オレフィン、シクロペンテン、シクロヘキセン及びノルボルネン等の環状オレフィン;
ブタジエン及びイソプレン等の鎖状ジエン;
シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン及びノルボルナジエン等の環状ジエン;
ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサメチルベンゼン、ナフタレン及びインデン等の芳香族炭化水素;等が挙げられる。
Examples of hydrocarbon compounds containing π electrons include chain olefins such as ethylene and propylene, and cyclic olefins such as cyclopentene, cyclohexene and norbornene;
Chain dienes such as butadiene and isoprene;
Cyclic dienes such as cyclopentadiene, methylcyclopentadiene, pentamethylcyclopentadiene, cyclohexadiene and norbornadiene;
And aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, hexamethylbenzene, naphthalene and indene.

上記一般式(23)中、R19は、置換基を有してもよく、且つ少なくとも1つのメチレン基が上記2価のへテロ原子含有基に置換されてもよいk価の有機基であり、Yは、−OH、−COOH、−NCO、−PR 、−P(OR、−P(O)R 、−SOH、−COOR又は−NHRである。Rは、水素原子又は水素原子がフッ素原子に置換されてもよい炭素原子数1〜12の1価のアルキル基、炭素原子数6〜14のアリール基及び炭素原子数4〜14のヘテロアリール基である。kは、1〜4の整数である。kが2以上の場合、複数のYは同一でも異なっていてもよい。Rは、上記Rと同じ選択肢から選択される。
19が有してもよい置換基は、上記一般式(1)のLの置換基(第3置換基)と同じ選択肢である。
In the general formula (23), R 19 is a k-valent organic group which may have a substituent, and at least one methylene group may be substituted with the divalent heteroatom-containing group. , Y is —OH, —COOH, —NCO, —PR a 2 , —P (OR a ) 2 , —P (O) R a 2 , —SO 3 H, —COOR a or —NHR a . R a represents a hydrogen atom or a monovalent alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and a heteroaryl having 4 to 14 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom. It is a group. k is an integer of 1 to 4. When k is 2 or more, the plurality of Y may be the same or different. R a is selected from the same options as R 3 above.
The substituent that R 19 may have is the same option as the substituent (third substituent) of L 1 in the general formula (1).

上記k価の炭化水素基としては、例えばメタン、エタン、プロパン及びブタン等のアルカン;
エテン、プロペン、ブテン及びペンテン等のアルケン;
エチン、プロピン、ブチン及びペンチン等のアルキン等の炭素原子数1〜30の鎖状炭化水素;
シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ノルボルナン、アダマンタン等のシクロアルカン、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン及びノルボルネン等のシクロアルケン等の炭素原子数3〜30の脂環式炭化水素;
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン及びアントラセン等のアレーン等の炭素原子数6〜30の芳香族炭化水素等の炭化水素;等からk個の水素原子を除いた基等が挙げられる。
Examples of the k-valent hydrocarbon group include alkanes such as methane, ethane, propane, and butane;
Alkenes such as ethene, propene, butene and pentene;
A chain hydrocarbon having 1 to 30 carbon atoms such as alkyne such as ethyne, propyne, butyne and pentyne;
An alicyclic hydrocarbon having 3 to 30 carbon atoms such as cycloalkane such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, norbornane and adamantane, cycloalkene such as cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene and norbornene;
Hydrocarbons such as aromatic hydrocarbons having 6 to 30 carbon atoms such as arenes such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, naphthalene, methylnaphthalene, dimethylnaphthalene and anthracene; groups in which k hydrogen atoms have been removed from etc. Is mentioned.

上記(23)の示すものとしては、例えば、グリコール酸エステル、乳酸エステル、2−ヒドロキシシクロヘキサンー1−カルボン酸エステル、サリチル酸エステル等のヒドロキシエステル類やアセチルアセトン、メチルアセチルアセトン、エチルアセチルアセトン、2,4−ペンタンジオン、3−メチル−2,4−ペンタンジオン等のβ−ジケトン類、アセト酢酸エステル、α―アルキル置換アセト酢酸エステル、β―ケトペンタン酸エステル、ベンゾイル酢酸エステル、1,3−アセトンジカルボン酸エステル等のβ―ケトエステル類、マロン酸ジエステル、α―置換マロン酸ジエステル、α―シクロアルキル置換マロン酸エステル、α―アリール置換マロン酸エステル等のβ―ジカルボン酸エステル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコールジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のジアルキレングリコール;
シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルナンジオール、ノルボルナンジメタノール、アダマンタンジオール等のシクロアルキレングリコール;
1,4−ベンゼンジメタノール、2,6−ナフタレンジメタノールカテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール等のアルカントリオール;
1,2,4−シクロヘキサントリオール、1,2,4−シクロヘキサントリメタノール等のシクロアルカントリオール;
1,2,4−ベンゼントリメタノール、2,3,6−ナフタレントリメタノール、ピロガロール、2,3,6−ナフタレントリオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール等のアルカンテトラオール;
1,2,4,5−シクロヘキサンテトラオール1,2,4,5−ベンゼンテトラメタノール、1,2,4,5−ベンゼンテトラオール等のポリオール類、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸等の鎖状飽和ジカルボン酸;
マレイン酸、フマル酸、4−シクロヘキサンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,2,3−プロパントリカルボン酸、1,2,3−プロペントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、トリメリット酸、2,3,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−ブタジエンテトラカルボン酸、1,2,5,6−シクロヘキサンテトラカルボン酸、2,3,5,6−ノルボルナンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸等のカルボン酸類、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、1,4−ベンゼンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリメチレントリイソシアネート、1,2,4−シクロヘキサントリイソシアネート、1,2,4− ベンゼントリイソシアネート、テトラメチレンテトライソシアネート、1,2,4,5−シクロヘキサンテトライソシアネート、1,2,4,5−ベンゼンテトライソシアネート等のイソシアネート、エチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N'−ジメチルエチレンジアミン、トリメチレンジアミン、N,N'−ジメチルトリメチレンジアミン、テトラメチレン、1,4−シクロヘキサンジアミン、1,4−ジ( アミノメチル) シクロヘキサン、1,4−ジアミノベンゼン、4,4'−ジアミノジフェニルメタン、トリアミノプロパン、N,N',N"−トリメチルトリアミノプロパンジアミン、N,N'−ジメチルテトラメチレンジアミン、1,2,4−トリアミノシクロヘキサン、1,2,4−トリアミノベンゼン、テトラアミノブタン、1,2,4,5−テトラアミノシクロヘキサン、2,3,5,6−テトラアミノノルボルナン、1,2,4,5−テトラアミノベンゼン等のアミン類である。
Examples of the above (23) include hydroxy esters such as glycolic acid ester, lactic acid ester, 2-hydroxycyclohexane-1-carboxylic acid ester, salicylic acid ester, acetylacetone, methylacetylacetone, ethylacetylacetone, 2,4- Β-diketones such as pentanedione and 3-methyl-2,4-pentanedione, acetoacetate, α-alkyl-substituted acetoacetate, β-ketopentanoate, benzoyl acetate, 1,3-acetone dicarboxylate Β-ketoesters such as, malonic acid diester, α-substituted malonic acid diester, α-cycloalkyl substituted malonic acid ester, α-aryl substituted malonic acid ester, etc. β-dicarboxylic acid esters, ethylene glycol, propylene glycol Dialkylene glycols such as coal, butylene glycol, hexamethylene glycol diethylene glycol, dipropylene glycol, dibutylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol;
Cycloalkylene glycols such as cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, norbornanediol, norbornanedimethanol, adamantanediol;
Alkanetriols such as 1,4-benzenedimethanol, 2,6-naphthalenediethanolcatechol, resorcinol, hydroquinone, glycerin, 1,2,4-butanetriol;
Cycloalkanetriols such as 1,2,4-cyclohexanetriol, 1,2,4-cyclohexanetrimethanol;
Alkanetetraols such as 1,2,4-benzenetrimethanol, 2,3,6-naphthalenetrimethanol, pyrogallol, 2,3,6-naphthalenetriol, erythritol, pentaerythritol;
Polyols such as 1,2,4,5-cyclohexanetetraol 1,2,4,5-benzenetetramethanol, 1,2,4,5-benzenetetraol, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid Chain saturated dicarboxylic acids such as adipic acid;
Maleic acid, fumaric acid, 4-cyclohexanedicarboxylic acid, norbornanedicarboxylic acid, adamantanedicarboxylic acid, phthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,2,3-propanetricarboxylic acid Acid, 1,2,3-propenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, trimellitic acid, 2,3,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, 1 , 2,3,4-butadienetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-cyclohexanetetracarboxylic acid, 2,3,5,6-norbornanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, 2,3,6,7- Carboxylic acids such as naphthalenetetracarboxylic acid, ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate , Tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,4-benzene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, trimethylene triisocyanate, 1,2,4- Isocyanates such as cyclohexane triisocyanate, 1,2,4-benzenetriisocyanate, tetramethylenetetraisocyanate, 1,2,4,5-cyclohexanetetraisocyanate, 1,2,4,5-benzenetetraisocyanate, ethylenediamine, N- Methylethylenediamine, N, N'-dimethylethylenediamine, trimethylenediamine, N, N'-dimethyltrimethylenediamine, tetramethylene 1,4-cyclohexanediamine, 1,4-di (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-diaminobenzene, 4,4′-diaminodiphenylmethane, triaminopropane, N, N ′, N ″ -trimethyltriaminopropanediamine N, N′-dimethyltetramethylenediamine, 1,2,4-triaminocyclohexane, 1,2,4-triaminobenzene, tetraaminobutane, 1,2,4,5-tetraaminocyclohexane, 2,3 , 5,6-tetraaminonorbornane, 1,2,4,5-tetraaminobenzene and other amines.

上記一般式(6)で示される構造におけるCとして具体的には、上記一般式(23)のR26から水素原子を1つ取り除いた有機基が好ましく挙げられる。 Specific examples of C 1 in the structure represented by the general formula (6) include organic groups obtained by removing one hydrogen atom from R 26 in the general formula (23).

上記一般式(6)〜(7)で示される構造を構成するモノマーとして、例えば下記が挙げられる。   Examples of the monomer constituting the structure represented by the general formulas (6) to (7) include the following.

(ユニットC)
本発明の一つの態様におけるポリマーは、上記のユニットA及びBの他に、酸解離性基を有し、上記オニウム塩構造が分解してする酸の存在下で酸解離性基が脱保護されることでユニットBとの反応性が増大するユニットCをさらに含有しても良い。
上記ユニットCのポリマー中の含有量としては、上記ユニットA及びユニットBの合量に対し、0〜4モル当量であることが好ましい。
(Unit C)
The polymer in one embodiment of the present invention has an acid dissociable group in addition to the above units A and B, and the acid dissociable group is deprotected in the presence of an acid decomposed by the onium salt structure. Thus, a unit C whose reactivity with the unit B is increased may be further contained.
The content of the unit C in the polymer is preferably 0 to 4 molar equivalents relative to the total amount of the unit A and unit B.

上記ユニットCとして具体的には、下記一般式(8)〜(11)で挙げられるものがある。   Specific examples of the unit C include those represented by the following general formulas (8) to (11).

上記一般式(8)〜(11)中のR1、R及びLは上記一般式(1)中のR、R及びLと同じ選択肢から選択される。
7は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基である。
及びRはそれぞれ独立に、置換基を有しても良い直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基である。
上記R7、R及びR及びのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、メチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよい。
10は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基である。
11及びR12はそれぞれ独立に、水素原子;及び置換基を有しても良い直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかである。
上記R10、R11及びR12のうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、メチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよい。
13はそれぞれ独立に、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルキルスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなる群より選択されるいずれかであり、置換基に炭素を有する場合、これらは置換基を有する。
7〜R13中に炭素−炭素一重結合を有するとき、上記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合に置換されていてもよく、
7〜R13中にメチレン基を有するとき、上記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
は1〜2の整数であり、mは、lが1のとき0〜4、lが2のとき0〜6の整数であり、
は、lが1のとき1〜5、lが2のとき1〜7の整数であり、
+nは、lが1のとき1〜5であり、lが2のとき1〜7である。
R 1, R 2 and L 1 in the general formula (8) to (11) in is selected from the same options as R 1, R 2 and L 1 in the general formula (1).
R 7 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 8 and R 9 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
Two or more of R 7 , R 8 and R 9 may form a ring structure either directly by a single bond or via any selected from the group consisting of methylene groups.
R 10 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent.
R 11 and R 12 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom; and a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms that may have a substituent. .
Two or more of R 10 , R 11 and R 12 may form a ring structure either directly by a single bond or via any selected from the group consisting of methylene groups.
Each R 13 is independently selected from the group consisting of alkyl, hydroxy, alkoxy, alkylcarbonyl, alkylsulfanyl, alkylsulfinyl, alkylsulfonyl, amino, cyano, nitro and halogen atoms. If any of them have carbon as a substituent, these have a substituent.
When R 7 to R 13 have a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond;
When R 7 to R 13 have a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.
l 1 is an integer of 1 to 2, m 1 is an integer of 0 to 4 when l 1 is 1, and an integer of 0 to 6 when l 1 is 2,
n 1 is 1-5 when l 1 is 1, and 1-7 integer when l 1 is 2,
m 1 + n 1 is 1 to 5 when l 1 is 1, and 1 to 7 when l 1 is 2.

〜R10としては、上記Rのアルキル基と同様のものが挙げられる。例えばメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、イソプロピル、t−ブチル、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、アダマンタン−1−イル基、アダマンタン−2−イル基、ノルボルナン−1−イル基及びノルボルナン−2−イル基等のアルキル基等が挙げられる。
11〜R12のアルキル基としては、上記Rのアルキル基と同様のものが挙げられる。
As R < 8 > -R < 10 >, the same thing as the alkyl group of said R < 3 > is mentioned. For example, methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, isopropyl, t-butyl, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantane-1-yl group, adamantane-2-yl group, norbornane-1- And alkyl groups such as yl group and norbornane-2-yl group.
Examples of the alkyl group represented by R 11 to R 12 include the same alkyl groups as those described above for R 3 .

13の水素原子の一部は、水酸基、アルコキシ基、オキソ基、アミノ基、アルキルアミノ基等に置換されていることが好ましい。 A part of hydrogen atoms of R 13 is preferably substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an oxo group, an amino group, an alkylamino group or the like.

具体的には、下記に示す構造が例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。   Specifically, the following structures can be exemplified. However, the present invention is not limited to this.

(ユニットD)
本発明の一つの態様におけるポリマーは、上記のユニットA〜Cの他に、増感剤として作用し、粒子線や電磁波に対する感度を高めることができるユニットDを含有することが好ましい。
上記ユニットDのポリマー中の含有量としては、上記ユニットA及びユニットBの合量に対し、0〜1モル当量であることが好ましい。
(Unit D)
The polymer in one embodiment of the present invention preferably contains a unit D that can act as a sensitizer and increase sensitivity to particle beams and electromagnetic waves, in addition to the units A to C described above.
The content of the unit D in the polymer is preferably 0 to 1 molar equivalent relative to the total amount of the unit A and unit B.

ユニットDは、下記一般式(12)〜(14)で示される化合物が上記一般式(15)の*の位置でRと結合したものである。 Unit D is a compound in which the compounds represented by the following general formulas (12) to (14) are bonded to R 2 at the position of * in the above general formula (15).

上記一般式(12)〜(14)中、R15、R16及びR17は、それぞれ独立に、水素原子;電子供与性基;及び、電子吸引性基;からなる群より選択されるいずれかであり、
14及びR15のうち少なくとも一つは上記電子供与性基であり、R16のうち少なくとも一つは上記電子供与性基である。
17は、水素原子;及び置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜6のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかである。R17のアルキル基はRのアルキル基と同じ選択肢から選択される。
18は、それぞれ独立に、水素原子;及び置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜6のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、2つのR18は互いに結合して環構造を形成してもよい。R18のアルキル基はRのアルキル基と同じ選択肢から選択される。
14〜R18中に炭素−炭素一重結合を有するとき、上記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合に置換されていてもよい。
14〜R18中にメチレン基を有するとき、上記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよい。
Eは、直接結合、酸素原子、;硫黄原子及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかである。
は、0又は1の整数であり、n及びnは、それぞれ0〜2の整数であり、n+nは2であり、nが1のときnは0〜4の整数であり、nが2のときnは0〜6の整数であり、nが1のときnは0〜4の整数であり、nが2のときnは0〜6の整数であり、nは0〜7の整数であり、nは1又は2であり、nが1のときnは0〜5の整数であり、nが2のときnは0〜7の整数である。
In the general formulas (12) to (14), R 15 , R 16 and R 17 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom; an electron donating group; and an electron withdrawing group. And
At least one of R 14 and R 15 is the electron donating group, and at least one of R 16 is the electron donating group.
R 17 is any one selected from the group consisting of a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent. The alkyl group of R 17 is selected from the same options as the alkyl group of R 3 .
Each of R 18 is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom; and an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; One R 18 may be bonded to each other to form a ring structure. The alkyl group of R 18 is selected from the same options as the alkyl group of R 3 .
When R 14 to R 18 have a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond.
When R 14 to R 18 have a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group.
E is any selected from the group consisting of a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom and a methylene group.
m 3 is an integer of 0 or 1, n 5 and n 6 are each an integer of 0 to 2, n 5 + n 6 is 2, and when n 5 is 1, n 3 is 0 to 4 When n 5 is 2, n 3 is an integer from 0 to 6 , when n 6 is 1, n 4 is an integer from 0 to 4, and when n 6 is 2, n 4 is from 0 to 6 an integer, n 7 is an integer of 0 to 7, n 8 is 1 or 2, n 7 when n 8 is 1 is an integer of 0 to 5, when n 8 is 2 n 7 Is an integer from 0 to 7.

14、R15及びR16の電子供与性基としては、置換基を有してもよい炭素原子数1〜12アルキル基(−R);並びに、水酸基又はアセタール基に対して芳香環のオルト位又はパラ位に結合するアルコキシ基(−OR)及びアルキルチオ基(−SR);等が挙げられる。 As the electron donating group for R 14 , R 15 and R 16 , an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (—R c ); and an aromatic ring with respect to a hydroxyl group or an acetal group And an alkoxy group (—OR c ) and an alkylthio group (—SR c ) bonded to the ortho or para position.

上記Rは、上記Rとしてのアルキル基と同じ選択肢から選択される。また、Rのアルキル基が有する水素の1つがトリメチルシリル基、トリエチルシリル基及びジメチルエチルシリル基等のトリアルキルシリル基で置換されたシリル基置換アルキル基;上記アルキル基において、上記化合物(11)〜(13)が有する芳香環に直接結合していない炭素原子が持つ水素原子の少なくとも1つがシアノ基又はフルオロ基等で置換されたアルキル基;等も好ましく挙げられる。 R c is selected from the same options as the alkyl group as R 3 . A silyl group-substituted alkyl group in which one of hydrogen atoms of the alkyl group of R 3 is substituted with a trialkylsilyl group such as a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, or a dimethylethylsilyl group; in the alkyl group, the compound (11) Preferable examples also include an alkyl group in which at least one of hydrogen atoms of carbon atoms not directly bonded to the aromatic ring of (13) is substituted with a cyano group or a fluoro group.

14、R15及びR16の電子吸引性基としては、−C(=O)R;−C(=O)Ar;−C(=O)OR;−SO2;−SO2Ar;ニトロ基;ニトロソ基;トリフルオロメチル基;水酸基又はアセタール基に対してメタ位に置換された−OR;水酸基又はアセタール基に対してメタ位に置換された−OR20(R20は、置換基を有していてもよいアルキルスルファニル基、アリールスルファニル基及びアルキルスルファニルフェニル基からなる群より選択されるいずれか);水酸基又はアセタール基に対してメタ位に置換された−SR;水酸基又はアセタール基に対してメタ位に置換された−SAr;上記−C(=O)R21(R21は水素原子の一部又は全てがフッ素原子に置換されていてもよい炭素原子数1〜20の直鎖、分枝又は環状のアルキル基;置換基を有してもよい炭素原子数6〜20のアリール基;置換基を有してもよい炭素原子数4〜20のヘテロアリール基;である);−C(=O)OR、−SO2及び−SR21中の炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが炭素−炭素二重結合に置換された基又は炭素−炭素三重結合に置換された基;等が挙げられる。
21のアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基は、R3と同じ選択肢から選択できる。
The electron-withdrawing group for R 14 , R 15 and R 16 includes —C (═O) R c ; —C (═O) Ar b ; —C (═O) OR c ; —SO 2 R c ; SO 2 Ar b ; nitro group; nitroso group; trifluoromethyl group; —OR c substituted at the meta position with respect to the hydroxyl group or acetal group; —OR 20 (substituted at the meta position with respect to the hydroxyl group or acetal group) R 20 is any one selected from the group consisting of an optionally substituted alkylsulfanyl group, arylsulfanyl group, and alkylsulfanylphenyl group); substituted at the meta position with respect to a hydroxyl group or an acetal group; SR c; -SAr b is substituted meta to the hydroxyl group or an acetal group; the -C (= O) R 21 ( R 21 is a part or all of the hydrogen atoms substituted by fluorine atoms A linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent; and 4 to 4 carbon atoms which may have a substituent A group in which at least one of the carbon-carbon single bonds in —C (═O) OR c , —SO 2 R c and —SR 21 is substituted with a carbon-carbon double bond; Or a group substituted with a carbon-carbon triple bond;
The alkyl group, aryl group and heteroaryl group of R 21 can be selected from the same options as R 3 .

上記一般式(12)〜(14)で示される化合物が上記一般式(15)の*でR基と結合したものとしては、例えば具体的に下記に示されるものが挙げられる。 Examples of the compounds represented by the general formulas (12) to (14) bonded to the R 2 group at * in the general formula (15) include those specifically shown below.

(ユニットE)
本発明の一つの態様におけるポリマーは、上記のユニットA〜Dの他に、ユニットAより発生するポリマー酸が作用することで脱水反応を伴う分解反応によりスルホン酸を生成する酸増殖剤として作用し、粒子線や電磁波に対する感度を高めることができるユニットE(以下、「ユニットE」ともいう)を含有することが好ましい。
(Unit E)
In addition to the above units A to D, the polymer in one embodiment of the present invention acts as an acid proliferating agent that generates a sulfonic acid by a decomposition reaction accompanied by a dehydration reaction when the polymer acid generated from the unit A acts. It is preferable to contain a unit E (hereinafter also referred to as “unit E”) that can increase sensitivity to particle beams and electromagnetic waves.

ユニットEは、下記一般式(24a)〜(24d)で示される化合物が挙げられる。   Examples of the unit E include compounds represented by the following general formulas (24a) to (24d).

上記一般式(24a)〜(24d)のR24〜R26はそれぞれ上記一般式(3)及び(4)で示されるRと同じ選択肢から選択され、R及びRと同様に、R24〜R26は単結合で直接結合に、又は、酸素原子、硫黄原子及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、互いに環構造を形成してもよい。
上記一般式(24a)〜(24d)のR〜R及びR18それぞれ、上記一般式(8)及び(14)のR〜R及びR18と同じ選択肢から選択される。
R 24 to R 26 in the above general formulas (24a) to (24d) are each selected from the same options as R 3 represented by the above general formulas (3) and (4), and similarly to R 3 and R 4 , 24 to R 26 may form a ring structure with each other through a single bond, a direct bond, or any one selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and a methylene group.
R 7 to R 9 and R 18 in the general formulas (24a) to (24d) are respectively selected from the same options as R 7 to R 9 and R 18 in the general formulas (8) and (14).

上記ユニットEとしては、例えば下記に示される構造を有するものが挙げられるが、本発明はこれに限定されない。   Examples of the unit E include those having the structure shown below, but the present invention is not limited to this.

上記ユニットEのポリマー中の含有量としては、上記ユニットA及びユニットBの合量に対し、0〜4モル当量であることが好ましい。   The content of the unit E in the polymer is preferably 0 to 4 molar equivalents relative to the total amount of the unit A and the unit B.

(その他のユニット)
本発明の一つの態様におけるポリマーは、上記ユニットA〜Eの他に、本発明の効果を損なわない範囲で、レジスト組成物として通常用いられるユニットを有していてもよい。
例えば、上記一般式(15)の*部分にエーテル基、ラクトン骨格、スルトン骨格、スルホラン骨格、エステル基、ヒドロキシ基、エポキシ基、グリシジル基、オキセタニル基等を含有する骨格を有するユニット(以下、「ユニットF」ともいう)が挙げられる。
(Other units)
The polymer in one aspect of the present invention may have units that are usually used as a resist composition in addition to the units A to E, as long as the effects of the present invention are not impaired.
For example, a unit having a skeleton containing an ether group, a lactone skeleton, a sultone skeleton, a sulfolane skeleton, an ester group, a hydroxy group, an epoxy group, a glycidyl group, an oxetanyl group or the like in the * part of the general formula (15) (hereinafter, “ Unit F ”).

上記一般式(15)の*部分にラクトン骨格;スルトン骨格;スルホラン骨格を含有するものは下記に示すものが例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。   Examples of those containing a lactone skeleton, a sultone skeleton, and a sulfolane skeleton in the * part of the general formula (15) are shown below. However, the present invention is not limited to this.

上記一般式(15)の*部分にヒドロキシ基を有する上記ユニットFは、上記ユニットAから上記ポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが対となった状態が生成する際の水素源となり得、酸発生効率を向上させることができ、高感度となるため好ましい。より好ましくは、上記ユニットBに対する反応性が低く、水素源となり得るものである。   The unit F having a hydroxy group in the * part of the general formula (15) can serve as a hydrogen source when the unit A forms a pair of the polymer-type conjugate base and a hydrogen cation. The generation efficiency can be improved and high sensitivity is preferable. More preferably, the reactivity with respect to the unit B is low and it can be a hydrogen source.

上記一般式(15)の*部分にヒドロキシ基を有する上記ユニットFとしては、下記に示すものが例示できる。しかしながら、本発明はこれに限定されない。   Examples of the unit F having a hydroxy group at the * portion of the general formula (15) include those shown below. However, the present invention is not limited to this.

上記ポリマーに、シロキサンユニットを含むことで、酸素エッチング耐性の高い上記ユニットBと同様に酸素エッチング耐性の高い上記シロキサンユニットを組み込むことでエッチング耐性の異なる多層膜を構築するフォトレジストにおいてスピンオングラス(SoG)層を省略して直接SoC層へとパターンを転写することが容易になるため、スループットの改善ができる。そのため、上記ユニットA〜Fに加えてシロキサンユニットを含むことも好ましい。   Spin-on-glass (SoG) in a photoresist that builds a multilayer film with different etching resistance by incorporating the siloxane unit having high oxygen etching resistance in the same manner as the unit B having high oxygen etching resistance by including a siloxane unit in the polymer. ) The layer can be omitted and the pattern can be easily transferred directly to the SoC layer, so that the throughput can be improved. Therefore, it is also preferable to contain a siloxane unit in addition to the units A to F.

上記シロキサンユニットとしては、シルセスシオキサン(POSS)が好ましい。   As the siloxane unit, silsesquioxane (POSS) is preferable.

上記シロセスシロキサンとしては、例えば、アクリロールPOSS、アクリロールイソブチルPOSS、メタクリルイソブチルPOSS、メタクリレートシクロヘキシルPOSS、メタクリレートイソブチルPOSS、メタクリレートエチルPOSS、メタクリルエチルPOSS、メタクリレートイソオクチルPOSS、メタクリルイソオクチルPOSS、メタクリルフェニルPOSS等の化合物が挙げられる。   Examples of the above-mentioned silose siloxane include acrylol POSS, acrylol isobutyl POSS, methacryl isobutyl POSS, methacrylate cyclohexyl POSS, methacrylate isobutyl POSS, methacrylate ethyl POSS, methacrylate ethyl POSS, methacrylate isooctyl POSS, methacryl isooctyl POSS, methacryl phenyl. Examples thereof include compounds such as POSS.

更に、上記ユニットBに下記一般式(25)に示すようなトリス(トリメチルシリルオキシ)シリル基等のシリルエーテル類を導入することで、酸素プラズマのエッチング耐性を高く維持したうえでユニットAから発生する酸を触媒とした加水分解反応によって架橋させることが出来るためが好ましい。
Further, by introducing silyl ethers such as tris (trimethylsilyloxy) silyl group as shown in the following general formula (25) into the unit B, the oxygen is generated from the unit A while maintaining high etching resistance of oxygen plasma. It is preferable because it can be crosslinked by a hydrolysis reaction using an acid as a catalyst.

(各ユニットを構成する化合物の合成方法)
上記ユニットAを構成する化合物は、後述の実施例でいくつか例示する。さらに例えば、特開2009−263487号公報を準処することでも得られる。
上記ユニットBを構成する化合物の合成は、後述の実施例でいくつか例示する。その他の方法として下記が挙げられる。
例えば上記ユニットBが上記一般式(6)で示される場合、上記ユニットBを構成する化合物としては下記一般式(26)に示される構造を有する化合物が挙げられる。下記一般式(26)で示される化合物は、例えば、下記の方法によって合成する。まず、上記金属原子又は半金属原子Xのハロゲン化物と、上記第2スペーサの一部である(L及びR)を介してRを有する重合性基に共有結合したジアミンを溶液中で混合して錯体を得る。次いで、硫酸銀を加えて沈殿した塩化銀をろ別した後にシュウ酸と水酸化ナトリウム水溶液を加えて一晩撹拌する。得られた沈殿物を回収することで下記式(26)に示される化合物を得ることが出来る。
(Method for synthesizing compounds constituting each unit)
Several examples of the compound constituting the unit A are exemplified in the examples described later. Further, for example, it can also be obtained by semi-processing JP 2009-263487 A.
Several examples of the synthesis of the compound constituting the unit B are given in the examples described later. Other methods include the following.
For example, when the unit B is represented by the general formula (6), the compound constituting the unit B includes a compound having a structure represented by the following general formula (26). The compound represented by the following general formula (26) is synthesized, for example, by the following method. First, a halide of the metal atom or metalloid atom X and a diamine covalently bonded to a polymerizable group having R 1 via (L 1 and R 2 ) which are part of the second spacer in a solution. Mix to obtain a complex. Subsequently, silver sulfate is added and the precipitated silver chloride is filtered off, and then oxalic acid and an aqueous sodium hydroxide solution are added and stirred overnight. A compound represented by the following formula (26) can be obtained by collecting the obtained precipitate.

上記ユニットCの合成としては、酸解離性基を有するモノマーの通常の合成方法で得ることができる。例えば、特WO2009/110388号公報を準処すればよい。
上記ユニットDの合成、後述の実施例でいくつか例示する。その他の方法として例えば先WO2016/133073が挙げられる。
上記ユニットEの合成としては、酸増殖剤として作用する構造をを有するモノマーの通常の合成方法で得ることができる。例えば、Journal of Photopolymer sicence and Technology 17 (2004) 427−432を準処すればよい。
上記ユニットFの合成としては、ラクトン及びスルトン骨格等を含有するモノマーの通常の合成方法で得ることができる。例えば、特開2011−184390号公報を準処すればよい。
The unit C can be synthesized by an ordinary method for synthesizing a monomer having an acid dissociable group. For example, Japanese Patent Publication No. WO2009 / 110388 may be quasi-treated.
Several examples of the synthesis of unit D will be given in the examples described later. Other methods include, for example, WO2016 / 130773.
The unit E can be synthesized by an ordinary method for synthesizing a monomer having a structure that acts as an acid proliferating agent. For example, Journal of Photopolymer science and Technology 17 (2004) 427-432 may be semi-processed.
The unit F can be synthesized by an ordinary method for synthesizing a monomer containing a lactone, a sultone skeleton or the like. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-184390 may be semi-processed.

<2>レジスト組成物
本発明の一つの態様のレジスト組成物は、上記ポリマーを含有することを特徴とする。上記ポリマー以外に、増感化合物、有機金属化合物及び有機金属錯体等の成分を任意に含有していてもよい。以下、各成分について説明する。
<2> Resist composition The resist composition of one aspect of the present invention is characterized by containing the above-mentioned polymer. In addition to the above polymer, it may optionally contain components such as a sensitizing compound, an organometallic compound, and an organometallic complex. Hereinafter, each component will be described.

(増感化合物)
本発明の一つの態様のレジスト組成物は、上記ポリマーのみ含有する構成であってもよいが、上記ポリマーに加えて、その他の成分、例えばユニットDに含まれる上記一般式(12)〜(14)で示される化合物をポリマーのユニットしてでなく、単体でさらに含有してもよい。レジスト組成物にこれらを含有することで、増感剤として作用し、粒子線又は電磁波に対する感度を高めることができる。
(Sensitizing compound)
The resist composition of one embodiment of the present invention may contain only the above polymer, but in addition to the above polymer, other components such as the above general formulas (12) to (14) contained in the unit D may be used. ) May be further contained as a single unit, not as a polymer unit. By containing these in the resist composition, it can act as a sensitizer and can increase the sensitivity to particle beams or electromagnetic waves.

上記増感化合物のレジスト組成物中の含有量としては、上記ユニットA及びユニットBの合量に対し、0〜1モル当量であることが好ましい。   The content of the sensitizing compound in the resist composition is preferably 0 to 1 molar equivalent relative to the total amount of the unit A and the unit B.

(有機金属化合物及び有機金属錯体)
本発明の一つの態様のレジスト組成物は、有機金属化合物及び有機金属錯体のいずれかをさらに含有することが好ましい。
上記金属は、Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、I、Xe、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po、At、Rn及びRaからなる群より選択される少なくとも1種であることが、上記ユニットA及び上記ユニットBを増感できることから好ましい。
(Organometallic compounds and organometallic complexes)
It is preferable that the resist composition of one embodiment of the present invention further contains either an organometallic compound or an organometallic complex.
The metals are Al, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe, Hf, Ta, W, The unit A and the unit B are sensitized to be at least one selected from the group consisting of Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Rn, and Ra. It is preferable because it is possible.

上記有機金属化合物としては、テトラアリール錫、テトラアルキル錫、ビス(アルキルホスフィン)白金等が挙げられる。
有機金属錯体としては、アクリル酸ハフニウム(IV)、アクリル酸ジルコニウム(IV)、アクリル酸ビスマス(III)、酢酸ビスマス(III)、シュウ酸スズ(II)等が挙げられる。
上記有機金属化合物及び有機金属錯体のレジスト組成物中の配合量は、ユニットAに対して0〜0.5モル当量であることが好ましい。
Examples of the organometallic compound include tetraaryl tin, tetraalkyl tin, and bis (alkylphosphine) platinum.
Examples of the organometallic complex include hafnium (IV) acrylate, zirconium (IV) acrylate, bismuth (III) acrylate, bismuth (III) acetate, and tin (II) oxalate.
The amount of the organometallic compound and organometallic complex in the resist composition is preferably 0 to 0.5 molar equivalents relative to unit A.

(その他の成分)
本発明の一つの態様のレジスト組成物は、いずれの態様においても、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分を配合してもよい。配合可能な成分としては、公知の添加剤、例えば、含フッ素はっ水ポリマー、酸拡散制御剤、界面活性剤、充填剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、光安定剤、酸化防止剤、イオン補足剤、有機カルボン酸、溶解抑制剤及び溶剤等から選ばれる少なくとも1つを添加してもよい。
(Other ingredients)
In any embodiment, the resist composition of one embodiment of the present invention may contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired. As components that can be blended, known additives, such as fluorine-containing water-repellent polymers, acid diffusion control agents, surfactants, fillers, pigments, antistatic agents, flame retardants, light stabilizers, antioxidants, You may add at least 1 chosen from an ion supplement agent, organic carboxylic acid, a dissolution inhibitor, a solvent, etc.

上記含フッ素はっ水ポリマーとしては、液浸露光プロセスに通常用いられるものが挙げられ、上記ポリマーよりもフッ素原子含有率が大きい方が好ましい。それにより、レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する場合に、含フッ素はっ水ポリマーのはっ水性に起因して、レジスト膜表面に上記含フッ素はっ水ポリマーを偏在化させることができる。   Examples of the fluorine-containing water-repellent polymer include those usually used in an immersion exposure process, and it is preferable that the fluorine atom content is higher than that of the polymer. Accordingly, when the resist film is formed using the resist composition, the fluorine-containing water-repellent polymer can be unevenly distributed on the resist film surface due to the water-repellent property of the fluorine-containing water-repellent polymer. .

上記界面活性剤は、塗布性を向上させるために用いることが好ましい。界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、オルガノシロキサンポリマー等が挙げられる。   The surfactant is preferably used for improving the coating property. Examples of surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, etc. Agents, fluorosurfactants, organosiloxane polymers, and the like.

界面活性剤の含有量は、レジスト組成物成分100質量部に対して0.0001〜2質量部であることが好ましく、0.0005〜1質量%であることがより好ましい。   The content of the surfactant is preferably 0.0001 to 2 parts by mass and more preferably 0.0005 to 1% by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component.

上記酸拡散制御剤は、光酸発生剤から生じる酸のレジスト膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を制御する効果を奏する。そのため、得られるレジスト組成物の貯蔵安定性がさらに向上し、またレジストとしての解像度がさらに向上するとともに、露光から現像処理までの引き置き時間の変動によるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、プロセス安定性に優れたレジスト組成物が得られる。   The acid diffusion control agent controls the diffusion phenomenon of the acid generated from the photoacid generator in the resist film, and has an effect of controlling an undesirable chemical reaction in the non-exposed region. Therefore, the storage stability of the resulting resist composition is further improved, the resolution as a resist is further improved, and changes in the line width of the resist pattern due to fluctuations in the holding time from exposure to development processing can be suppressed. Thus, a resist composition having excellent process stability can be obtained.

酸拡散制御剤としては、例えば、同一分子内に窒素原子を1個有する化合物、2個有する化合物、窒素原子を3個有する化合物、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等が挙げられる。また、酸拡散制御剤として、露光により感光し弱酸を発生する光崩壊性塩基を用いることもできる。光崩壊性塩基としては、例えば、露光により分解して酸拡散制御性を失うオニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物等が挙げられる。   Examples of the acid diffusion controller include a compound having one nitrogen atom in the same molecule, a compound having two, a compound having three nitrogen atoms, an amide group-containing compound, a urea compound, and a nitrogen-containing heterocyclic compound. It is done. Further, as the acid diffusion controlling agent, a photodegradable base that is sensitized by exposure to generate a weak acid can also be used. Examples of the photodegradable base include onium salt compounds and iodonium salt compounds that lose acid diffusion controllability by being decomposed by exposure.

酸拡散制御剤として具体的には、特許3577743号、特開2001−215689号、特開2001−166476号、特開2008−102383号、特開2010−243773号、特開2011−37835号及び特開2012−173505号に記載の化合物が挙げられる。   Specific examples of the acid diffusion control agent include Japanese Patent No. 3577743, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-215589, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-166476, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-102383, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-243773, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-37835. Examples thereof include compounds described in Kai 2012-173505.

酸拡散制御剤の含有量は、レジスト組成物成分100質量部に対して0.01〜10質量部であることが好ましく、0.03〜5質量部であることがより好ましく、0.05〜3質量部であることがさらに好ましい。   The content of the acid diffusion controller is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.03 to 5 parts by mass, and more preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component. More preferably, it is 3 parts by mass.

上記有機カルボン酸としては、脂肪族カルボン酸、脂環式カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸、オキシカルボン酸、アルコキシカルボン酸、ケトカルボン酸、安息香酸誘導体、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2−ナフトエ酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸等を挙げることができる。電子線露光を真空化で行う際にはレジスト膜表面より揮発して描画チャンバー内を汚染してしまう恐れがあるので、好ましい有機カルボン酸としては、芳香族有機カルボン酸、その中でも例えば安息香酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸が好適である。   Examples of the organic carboxylic acid include aliphatic carboxylic acid, alicyclic carboxylic acid, unsaturated aliphatic carboxylic acid, oxycarboxylic acid, alkoxycarboxylic acid, ketocarboxylic acid, benzoic acid derivative, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 2 -Naphthoic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, 2-hydroxy-3-naphthoic acid, etc. can be mentioned. When performing electron beam exposure in a vacuum, there is a risk of volatilizing from the resist film surface and contaminating the drawing chamber. Therefore, preferred organic carboxylic acids include aromatic organic carboxylic acids, among which, for example, benzoic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid and 2-hydroxy-3-naphthoic acid are preferred.

有機カルボン酸の含有量は、レジスト組成物成分100質量部に対し、0.01〜10質量部が好ましく、より好ましくは0.01〜5質量部、更により好ましくは0.01〜3質量部である。   The content of the organic carboxylic acid is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass, and still more preferably 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resist composition component. It is.

有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、β−メトキシイソ酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、トルエン、キシレン、酢酸シクロヘキシル、ジアセトンアルコール、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等が好ましい。これらの有機溶剤は単独又は組み合わせて用いられる。   Examples of the organic solvent include ethylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether propionate, propylene glycol monoethyl ether. Acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl β-methoxyisobutyrate, ethyl butyrate, propyl butyrate, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, isoamyl acetate, ethyl lactate, toluene, xylene, cyclohexyl acetate, diacetone Alcohol, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetoa Mido, propylene carbonate, ethylene carbonate and the like are preferable. These organic solvents are used alone or in combination.

レジスト組成物成分は、固形分濃度として1〜40質量%で上記溶剤に溶解することが好ましい。より好ましくは1〜30質量%、更に好ましくは3〜20質量%である。このような固形分濃度の範囲とすることで、上記の膜厚を達成できる。   The resist composition component is preferably dissolved in the solvent at a solid content concentration of 1 to 40% by mass. More preferably, it is 1-30 mass%, More preferably, it is 3-20 mass%. By setting the solid content concentration in such a range, the above film thickness can be achieved.

本発明のひとつの態様のレジスト組成物がポリマーを含む場合、ポリマーは、重量平均分子量が2000〜200000であることが好ましく、2000〜50000であることがより好ましく、2000〜15000であることがさらに好ましい。上記ポリマーの好ましい分散度(分子量分布)(Mw/Mn)は、感度の観点から、1.0〜1.7であり、より好ましくは1.0〜1.2である。上記ポリマーの重量平均分子量及び分散度は、GPC測定によるポリスチレン換算値として定義される。   When the resist composition of one embodiment of the present invention contains a polymer, the polymer preferably has a weight average molecular weight of 2000 to 200000, more preferably 2000 to 50000, and further preferably 2000 to 15000. preferable. The preferable dispersion degree (molecular weight distribution) (Mw / Mn) of the polymer is 1.0 to 1.7, more preferably 1.0 to 1.2, from the viewpoint of sensitivity. The weight average molecular weight and dispersity of the polymer are defined as polystyrene converted values by GPC measurement.

本発明のひとつの態様の組成物は、上記組成物の各成分を混合することにより得られ、混合方法は特に限定されない。   The composition of one aspect of the present invention is obtained by mixing the components of the above composition, and the mixing method is not particularly limited.

<3>レジスト組成物の調製方法
本発明の一つの態様のレジスト組成物の調製方法は特に制限はなく、上記ポリマー及びその他の任意成分を混合、溶解又は混練する等の公知の方法により調製することができる。
上記ポリマーは、上記ユニットA及びユニットBを構成するモノマー、並びに、必要によりその他のユニットを構成するモノマーを通常の方法により適宜重合して合成できる。しかしながら、本発明に係るポリマーの製造方法はこれに限定されない。
<3> Method for Preparing Resist Composition The method for preparing the resist composition according to one aspect of the present invention is not particularly limited, and is prepared by a known method such as mixing, dissolving, or kneading the polymer and other optional components. be able to.
The polymer can be synthesized by appropriately polymerizing monomers constituting the units A and B and, if necessary, monomers constituting other units by a usual method. However, the method for producing the polymer according to the present invention is not limited to this.

<4>デバイスの製造方法
本発明の1つの形態は、上記レジスト組成物を用いて基板上にレジスト膜を形成する工程と、粒子線又は電磁波を用いて、上記レジスト膜を露光する工程と、上記露光されたレジスト膜を現像してパターンを得る工程と、を含むデバイスの製造方法である。
<4> Device Manufacturing Method One embodiment of the present invention includes a step of forming a resist film on a substrate using the resist composition, a step of exposing the resist film using particle beams or electromagnetic waves, And developing the exposed resist film to obtain a pattern.

露光する工程において露光に用いる粒子線又は電磁波としては、それぞれ電子線、EUVが挙げられる。
光の照射量は、レジスト組成物中の各成分の種類及び配合割合、並びに塗膜の膜厚等によって異なるが、1J/cm以下又は1000μC/cm以下であることが好ましい。
上記レジスト組成物は、ポリマー中に増感ユニット(ユニットD)として含むか、又は、増感化合物とし含む場合、粒子線又は電磁波等の第1活性エネルギー線の照射後に、紫外線等で第2活性エネルギー線の照射を行うことも好ましい。
Examples of the particle beam or electromagnetic wave used for exposure in the exposure step include an electron beam and EUV.
The amount of light irradiation varies depending on the type and blending ratio of each component in the resist composition and the film thickness of the coating film, but is preferably 1 J / cm 2 or less or 1000 μC / cm 2 or less.
When the resist composition is contained as a sensitizing unit (unit D) in the polymer or as a sensitizing compound, it is irradiated with a first active energy ray such as a particle beam or an electromagnetic wave and then second active with ultraviolet rays or the like. It is also preferable to perform irradiation with energy rays.

本発明のひとつの形態は、上記組成物を用いて、レジスト膜を形成する工程と第1活性エネルギー線を照射する工程と任意に第2活性エネルギーを照射する工程とパターンを形成する工程とを含み、個片化チップを得る前のパターンを有する基板の製造方法であってもよい。
本発明のひとつの形態は、上記組成物を用いて基板上に塗布膜を形成する工程と、第1活性エネルギー線及び任意に第2活性エネルギー線を用いて、上記塗布膜を露光し、層間絶縁膜を得る工程とを含むデバイスの製造方法であってもよい。
One embodiment of the present invention includes a step of forming a resist film, a step of irradiating a first active energy ray, a step of irradiating a second active energy, and a step of forming a pattern using the composition. The manufacturing method of the board | substrate which has a pattern before including an individualization chip | tip may be sufficient.
One embodiment of the present invention comprises a step of forming a coating film on a substrate using the above composition, and exposing the coating film using a first active energy ray and optionally a second active energy ray, And a device manufacturing method including a step of obtaining an insulating film.

第1活性エネルギー線及び第2活性エネルギー線としては、本発明のいくつかの態様に係るオニウム塩構造が、第2活性エネルギー線に顕著な吸収を持たなければ特に制限はないが、第1活性エネルギー線が粒子線のとき、第2活性エネルギー線は電磁波であることが好ましい。第1活性エネルギー線が電磁波のとき、該第1活性エネルギー線の波長は第2活性エネルギー線の波長よりも短いことが好ましい。下記に各活性エネルギー線を例示する。
第1活性エネルギー線としては、レジスト膜照射後に該レジスト膜中に酸等の活性種を発生させることができれば特に制限はないが、例えば、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、電子線又は極端紫外線(EUV)等が好ましく挙げられる。
The first active energy ray and the second active energy ray are not particularly limited as long as the onium salt structure according to some embodiments of the present invention has no significant absorption in the second active energy ray. When the energy beam is a particle beam, the second active energy beam is preferably an electromagnetic wave. When the first active energy ray is an electromagnetic wave, the wavelength of the first active energy ray is preferably shorter than the wavelength of the second active energy ray. Each active energy ray is illustrated below.
The first active energy ray is not particularly limited as long as an active species such as an acid can be generated in the resist film after irradiation with the resist film. For example, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, electron beam or extreme Ultraviolet rays (EUV) and the like are preferable.

第2活性エネルギー線としては、第1活性エネルギー線の照射後にレジスト膜中に発生した酸により、上記一般式(XI)の増感化合物もしくはそれを有するユニットDのアセタール又はチオアセタール部分が脱保護して生成したケトン誘導体を活性化し得る光であればよい。例えば、KrFエキシマレーザ光、UV、可視光線等を意味し、特にUV光のうち365nm(i線)〜436nm(g線)領域の光を用いることが好ましい。   As the second active energy ray, the sensitizing compound of the general formula (XI) or the acetal or thioacetal part of the unit D having the same is deprotected by the acid generated in the resist film after the irradiation of the first active energy ray. Any light that can activate the ketone derivative thus produced may be used. For example, it means KrF excimer laser light, UV, visible light, and the like, and it is particularly preferable to use light in the 365 nm (i-line) to 436 nm (g-line) region of UV light.

上記基板としては、特に限定されず公知のものを用いることができる。例えば、シリコン、窒化シリコン、チタン、タンタル、パラジウム、銅、クロム、アルミニウム等の金属製の基板;ガラス基板;等が挙げられる。
本発明のひとつの態様において、LSI作成のための層間絶縁膜等を得るために用いるフォトリソグラフィ工程の露光に用いる活性エネルギー線としては、UV、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、電子線又は極端紫外線(EUV)等が好ましく挙げられる。
The substrate is not particularly limited, and a known substrate can be used. For example, a metal substrate such as silicon, silicon nitride, titanium, tantalum, palladium, copper, chromium, or aluminum; a glass substrate;
In one embodiment of the present invention, active energy rays used for exposure in a photolithography process used for obtaining an interlayer insulating film or the like for LSI fabrication include UV, KrF excimer laser light, ArF excimer laser light, electron beam or Preferably, extreme ultraviolet (EUV) is used.

本発明のひとつの態様において、上記レジスト組成物により形成されたレジスト膜の膜厚は10〜200nmであることが好ましい。上記レジスト組成物は、スピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の適当な塗布方法により基板上に塗布され、60〜150℃で1〜20分間、好ましくは80〜120℃で1〜10分間プリベークして薄膜を形成する。この塗布膜の膜厚は5〜200nmであり、10〜100nmであることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the thickness of the resist film formed from the resist composition is preferably 10 to 200 nm. The resist composition is applied onto the substrate by an appropriate application method such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, doctor coating, and the like, and is performed at 60 to 150 ° C. for 1 to 20 minutes, preferably 80 to A thin film is formed by prebaking at 120 ° C. for 1 to 10 minutes. The thickness of this coating film is 5 to 200 nm, and preferably 10 to 100 nm.

本発明のひとつの態様において、上記第1活性エネルギー線照射後及び第2活性エネルギー線照射との間に、上記レジスト組成物により形成された膜を60〜150℃で1〜20分間、好ましくは80〜120℃で1〜10分間ポストベイクする。
ポストベイクを行うことで、上記第1活性エネルギー線照射後に生成した上記ポリマーに結合した酸とユニットBの架橋反応が進行し、ポリマー鎖の架橋密度を向上させられる。
In one aspect of the present invention, the film formed of the resist composition is applied at 60 to 150 ° C. for 1 to 20 minutes after the first active energy ray irradiation and between the second active energy ray irradiation, preferably Post-bake at 80-120 ° C. for 1-10 minutes.
By performing the post-baking, the cross-linking reaction between the acid bonded to the polymer generated after the first active energy ray irradiation and the unit B proceeds, and the cross-linking density of the polymer chain can be improved.

以下、本発明のいくつかの態様を実施例によってさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものではない。
本発明においてモル吸光係数は、溶媒としてクロロホルムを用い、UV−VIS吸光光度計により測定されたクロロホルム溶媒での365nmにおけるものである。
<ユニットAを構成する化合物A1の合成>
(合成例1)ジベンゾチオフェン−9−オキシドの合成
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
In the present invention, the molar extinction coefficient is at 365 nm in a chloroform solvent measured with a UV-VIS spectrophotometer using chloroform as a solvent.
<Synthesis of Compound A1 Constructing Unit A>
Synthesis Example 1 Synthesis of dibenzothiophene-9-oxide

ジベンゾチオフェン7.0gをギ酸21.0gに溶解して35℃とする。これに35質量%過酸化水素水4.1gを滴下して25℃で5時間撹拌する。冷却後、反応液を純水50gに滴下し固体を析出させる。析出した固体をろ別し、純水20gで2回洗浄した後、アセトンを用いて再結晶する。これをろ過した後に乾燥することでジベンゾチオフェン−9−オキシドを7.6g得る。   Dissolve 7.0 g of dibenzothiophene in 21.0 g of formic acid to 35 ° C. To this, 4.1 g of 35% by mass hydrogen peroxide solution is added dropwise and stirred at 25 ° C. for 5 hours. After cooling, the reaction solution is dropped into 50 g of pure water to precipitate a solid. The precipitated solid is separated by filtration, washed twice with 20 g of pure water, and then recrystallized using acetone. This is filtered and then dried to obtain 7.6 g of dibenzothiophene-9-oxide.

(合成例2)9−フェニルジベンゾチオフェニウム−メタンスルホネートの合成 Synthesis Example 2 Synthesis of 9-phenyldibenzothiophenium-methanesulfonate

上記合成例1で得たジベンゾチオフェン−9−オキシド7.0gとベンゼン2.7gとをメタンスルホン酸33gに溶解して25℃とする。これに五酸化二リン2.6gを添加して室温で15時間撹拌する。その後純水105gを添加してさらに5分撹拌後、酢酸エチル35gで2回洗浄することで、9−フェニルジベンゾチオフェニウム−メタンスルホンネート水溶液を115g得る。   7.0 g of dibenzothiophene-9-oxide obtained in Synthesis Example 1 and 2.7 g of benzene are dissolved in 33 g of methanesulfonic acid to 25 ° C. To this, 2.6 g of diphosphorus pentoxide is added and stirred at room temperature for 15 hours. Thereafter, 105 g of pure water was added and the mixture was further stirred for 5 minutes, and then washed twice with 35 g of ethyl acetate to obtain 115 g of an aqueous 9-phenyldibenzothiophenium-methanesulfonate solution.

(合成例3)9−フェニルジベンゾチオフェニウム−パラ−スチレンスルホネート(化合物A1)の合成 Synthesis Example 3 Synthesis of 9-phenyldibenzothiophenium-para-styrene sulfonate (Compound A1)

上記合成例2で得た9−フェニルジベンゾチオフェニウム−メタンスルホネート水溶液115gとパラ‐スチレンスルホネート5.8gと塩化メチレン220gを混合し、25℃で3時間撹拌する。撹拌後、有機層を回収し、純水100gで3回洗浄した後に、回収した有機層を濃縮し、得られた固体を乾燥させて9−フェニルジベンゾチオフェニウム−パラ‐スチレンスルホネート(化合物A1)を9.9g得る。得られた化合物の365nmのモル吸光係数は1.0×10cm/mol以下である。 115 g of the 9-phenyldibenzothiophenium-methanesulfonate aqueous solution obtained in Synthesis Example 2 above, 5.8 g of para-styrenesulfonate, and 220 g of methylene chloride are mixed and stirred at 25 ° C. for 3 hours. After stirring, the organic layer was recovered and washed with 100 g of pure water three times. The recovered organic layer was concentrated, and the resulting solid was dried to give 9-phenyldibenzothiophenium-para-styrenesulfonate (compound A1 9.9 g). The obtained compound has a molar extinction coefficient at 365 nm of 1.0 × 10 5 cm 2 / mol or less.

<ユニットAを構成する化合物A2の合成>
(合成例4)9−フェニルジベンゾチオフェニウム−4−メタクリルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(化合物A2)の合成
<Synthesis of Compound A2 Constructing Unit A>
Synthesis Example 4 Synthesis of 9-phenyldibenzothiophenium-4-methacryloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate (Compound A2)

パラ‐スチレンスルホン酸ナトリウムに代えて4−メタクリルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホン酸ナトリウムを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで、9−フェニルジベンゾチオフェニウム−4−メタクリルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(化合物A2)を12g得る。   9-phenyldibenzothiophenium was obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 3 except that sodium 4-methacryloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate was used in place of sodium para-styrenesulfonate. 12 g of -4-methacryloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate (compound A2) is obtained.

<ユニットAを構成する化合物A3の合成>
(合成例5)2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メタクリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウムの合成
<Synthesis of Compound A3 Constructing Unit A>
Synthesis Example 5 Synthesis of sodium 2,3,5,6-tetrafluoro-4-methacryloxybenzenesulfonate

2,3,5,6-テトラフルオロ-4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム17.5gとメタクリル酸6.2g、テトラフルオロ酢酸50mlを混合し、0度に冷却後に無水トリフルオロ酢酸22mlを加え30分間撹拌する。その後、ロータリーエバポレーターで揮発性成分を留去し、得られた白色固体をアセトン100mlで洗浄した後に乾燥することで2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メタクリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウムを21g得る。   Mix 1,7.5 g of sodium 2,3,5,6-tetrafluoro-4-hydroxybenzenesulfonate with 6.2 g of methacrylic acid and 50 ml of tetrafluoroacetic acid. After cooling to 0 ° C., add 22 ml of trifluoroacetic anhydride for 30 minutes. Stir. Thereafter, volatile components were distilled off by a rotary evaporator, and the obtained white solid was washed with 100 ml of acetone and then dried to obtain 21 g of sodium 2,3,5,6-tetrafluoro-4-methacryloxybenzenesulfonate. obtain.

(合成例6)9−フェニルジベンゾチオフェニウム−2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メタクリルオキシベンゼンスルホネート(化合物A3)の合成 Synthesis Example 6 Synthesis of 9-phenyldibenzothiophenium-2,3,5,6-tetrafluoro-4-methacryloxybenzenesulfonate (Compound A3)

パラ‐スチレンスルホン酸ナトリウムに代えて2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メタクリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いる以外は上記合成例3と同様の操作を行うことで、9−フェニルジベンゾチオフェニウム−2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メタクリルオキシベンゼンスルホネート(化合物A3)を12.8g得る。   9-Phenyldibenzothio was obtained by performing the same procedure as in Synthesis Example 3 except that sodium 2,3,5,6-tetrafluoro-4-methacryloxybenzenesulfonate was used in place of sodium para-styrenesulfonate. 12.8 g of phenium-2,3,5,6-tetrafluoro-4-methacryloxybenzenesulfonate (compound A3) is obtained.

(合成例7)トリフェニルスルホニウム‐メタンスルホネート Synthesis Example 7 Triphenylsulfonium-methanesulfonate

ジベンゾチオフェン−9−オキシドに代えてジフェニルスルホキシドを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで、トリフェニルスルホニウム−メタンスルホネート水溶液を115g得る。   115 g of triphenylsulfonium-methanesulfonate aqueous solution is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 2 except that diphenylsulfoxide is used instead of dibenzothiophene-9-oxide.

<ユニットAを構成する化合物A4の合成>
(合成例8)N‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホン酸の合成
<Synthesis of Compound A4 Constructing Unit A>
Synthesis Example 8 Synthesis of N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonic acid

メタクリル酸3.6gとジイソプロピルエチルアミン32.5gをジクロロメタン752gに加え、−30℃に冷却し、シアノリン酸ジエチル13.7gを加えて撹拌する。20分後、−20℃まで昇温し、N―メチルアミノエタンスルホン酸4.9gのジクロロメタン溶液47gを加える。二時間後、1N塩酸水溶液252gを加え、有機層を回収し、濃縮して得た組成物をカラムクロマトグラフィーで精製することでN‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホン酸を5.8g得た。   Add 3.6 g of methacrylic acid and 32.5 g of diisopropylethylamine to 752 g of dichloromethane, cool to −30 ° C., add 13.7 g of diethyl cyanophosphate and stir. After 20 minutes, the temperature is raised to −20 ° C., and 47 g of a dichloromethane solution of 4.9 g of N-methylaminoethanesulfonic acid is added. Two hours later, 252 g of 1N hydrochloric acid aqueous solution was added, the organic layer was recovered, and the composition obtained by concentration was purified by column chromatography to obtain 5.8 g of N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonic acid. .

(合成例9)トリフェニルスルホニウム−N‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホネート(化合物A4)の合成 Synthesis Example 9 Synthesis of triphenylsulfonium-N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonate (Compound A4)

上記合成例8で得たN‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホン酸5.8gと水酸化ナトリウム1.1gを純水30gに溶解させた後、上記合成例7で得たトリフェニルスルホニウム‐メタンスルホネート水溶液125gとジクロロメタン220gを加えて3時間撹拌する。その後、有機層を回収し、純水100gで3回洗浄した後に、回収した有機層を濃縮し、得られた固体を乾燥させて9−フェニルジベンゾチオフェニウム−N‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホネート(化合物A4)を11g得る。   5.8 g of N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonic acid obtained in Synthesis Example 8 and 1.1 g of sodium hydroxide were dissolved in 30 g of pure water, and then triphenylsulfonium-methane obtained in Synthesis Example 7 was used. Add 125 g of sulfonate aqueous solution and 220 g of dichloromethane and stir for 3 hours. Thereafter, the organic layer was recovered and washed three times with 100 g of pure water, and then the recovered organic layer was concentrated, and the resulting solid was dried to give 9-phenyldibenzothiophenium-N-methacryl-N-methylamino. 11 g of ethanesulfonate (compound A4) are obtained.

<ユニットAを構成する化合物A5の合成>
(合成例10)トリフェニルスルホニウム−4−ビニルベンゾエート(化合物A5)の合成
<Synthesis of Compound A5 Constructing Unit A>
Synthesis Example 10 Synthesis of triphenylsulfonium-4-vinylbenzoate (Compound A5)

N‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホン酸に代えて4−ビニル安息香酸を用いる以外は上記合成例9と同様の操作を行うことで、トリフェニルスルホニウム−4−ビニルベンゾエート(化合物A5)を2.8g得る。   Triphenylsulfonium-4-vinylbenzoate (Compound A5) was converted to 2 by performing the same procedure as in Synthesis Example 9 except that 4-vinylbenzoic acid was used instead of N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonic acid. .8 g is obtained.

(合成例11)1‐(4-メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム−メタンスルホネートの合成 Synthesis Example 11 Synthesis of 1- (4-methoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium-methanesulfonate

ジベンゾチオフェン−9−オキシドに代えてテトラメチレンスルホキシドを用い、ベンゼンに代えて1−メトキシナフタレンを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことで、1‐(4-メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム−メタンスルホネート水溶液を114g得る。   1- (4-methoxynaphthalene-1-) is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 2 except that tetramethylene sulfoxide is used instead of dibenzothiophene-9-oxide and 1-methoxynaphthalene is used instead of benzene. Yl) 114 g of tetrahydrothiophenium-methanesulfonate aqueous solution is obtained.

<ユニットAを構成する化合物A6の合成>
(合成例12)2,6−ジフルオロ−4−ビニル安息香酸の合成
<Synthesis of Compound A6 Constructing Unit A>
Synthesis Example 12 Synthesis of 2,6-difluoro-4-vinylbenzoic acid

4−ビニル−2,6−ジフルオロ−安息香酸8.3gと硫酸マグネシウム8.4g、2,4,6−トリビニルシクロトリボロキサン・ピリジン錯体4.2g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.44g、炭酸カルシウム7.0gを純水150gと1,2−ジメトキシエタン477gに溶解し、20時間還流させる。その後、酢酸エチル500gを加えて回収した有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで精製し、2,6−ジフルオロ−4−ビニル安息香酸を5.2g得た。   8.3 g of 4-vinyl-2,6-difluoro-benzoic acid and 8.4 g of magnesium sulfate, 4.2 g of 2,4,6-trivinylcyclotriboroxane / pyridine complex, 0.44 g of tetrakistriphenylphosphine palladium, 7.0 g of calcium carbonate is dissolved in 150 g of pure water and 477 g of 1,2-dimethoxyethane and refluxed for 20 hours. Thereafter, 500 g of ethyl acetate was added and the collected organic layer was concentrated and purified by column chromatography to obtain 5.2 g of 2,6-difluoro-4-vinylbenzoic acid.

(合成例13)1‐(4-メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム−2,6−ジフルオロ−4−ビニルベンゾエート(化合物A6)の合成 Synthesis Example 13 Synthesis of 1- (4-methoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium-2,6-difluoro-4-vinylbenzoate (Compound A6)

N‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホン酸に代えて2,6−ジフルオロ−4−ビニル安息香酸を用い、トリフェニルスルホニウム−メタンスルホネートに代えて5−ナフチルテトラメチレンスルホニウム―メタンスルホネートを用いる以外は上記合成例9と同様の操作を行うことで、1‐(4-メトキシナフタレン−1−イル)テトラヒドロチオフェニウム−2,6−ジフルオロ−4−ビニルベンゾエート(化合物A6)を4.4g得る。   Except for using 2,6-difluoro-4-vinylbenzoic acid in place of N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonic acid and using 5-naphthyltetramethylenesulfonium-methanesulfonate in place of triphenylsulfonium-methanesulfonate The same operation as in Synthesis Example 9 is performed to obtain 4.4 g of 1- (4-methoxynaphthalen-1-yl) tetrahydrothiophenium-2,6-difluoro-4-vinylbenzoate (Compound A6).

<ユニットAを構成する化合物A7の合成>
(合成例14)1−メタクリル−4−ピペリジンカルボン酸メチルの合成
<Synthesis of Compound A7 Constructing Unit A>
Synthesis Example 14 Synthesis of methyl 1-methacryl-4-piperidinecarboxylate

N―メチルエタンスルホン酸に代えて4−ピペリジンカルボン酸メチルを用いる以外は上記合成例8と同様の操作を行うことで、1−メタクリル−4−ピペリジンカルボン酸メチルを5.9g得る。   5.9 g of methyl 1-methacryl-4-piperidinecarboxylate is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 8 except that methyl 4-piperidinecarboxylate is used in place of N-methylethanesulfonic acid.

(合成例15)トリフェニルスルホニウム−1−メタクリル−4−ピペリジンカルボキシレート(化合物A7)の合成 Synthesis Example 15 Synthesis of triphenylsulfonium-1-methacryl-4-piperidinecarboxylate (Compound A7)

N‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホン酸に代えて1−メタクリル−4−ピペリジンカルボン酸メチルを用い、1時間70℃で加熱することで加水分解後に25℃に冷却し、その後トリフェニルスルホニウム−メタンスルホネートを加える以外は上記合成例9と同様の操作を行うことで、トリフェニルスルホニウム−1−メタクリル−4−ピペリジンカルボキシレート(化合物A7)を2.3g得る。   Instead of N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonic acid, methyl 1-methacryl-4-piperidinecarboxylate was used and heated to 70 ° C. for 1 hour to cool to 25 ° C. after hydrolysis, and then triphenylsulfonium- 2.3 g of triphenylsulfonium-1-methacryl-4-piperidinecarboxylate (Compound A7) is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 9 except that methanesulfonate is added.

<ユニットAを構成する化合物A8の合成>
(合成例16)ジベンゾチオフェン−2−イル−ジベンゾチオフェニウム−メタンスルホネートの合成
<Synthesis of Compound A8 Constructing Unit A>
Synthesis Example 16 Synthesis of dibenzothiophen-2-yl-dibenzothiophenium-methanesulfonate

ベンゼンに代えてジベンゾチオフェンを用いる以外は上記合成例2と同様の操作を行うことでジベンゾチオフェン−2−イル−ジベンゾチオフェニウム−メタンスルホネート水溶液を118g得る。   118 g of dibenzothiophen-2-yl-dibenzothiophenium-methanesulfonate aqueous solution is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 2 except that dibenzothiophene is used instead of benzene.

(合成例17)2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−4−(4−ビニルベンゾイル)ブタン酸の合成
Synthesis Example 17 Synthesis of 2,2,3,3,4,4-hexafluoro-4- (4-vinylbenzoyl) butanoic acid

4−ブロモスチレン7.1gをテトラヒドロフランの32gに溶解させ、そこに1mol/LメチルマグネシウムブロミドのTHF溶液39mlを5℃以下で滴下する。滴下後、5℃以下で30分撹拌し、4−ビニルフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を得る。2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロペンタン二酸無水物9.5gをTHF15gに溶解した溶液中に、4−メチルチオフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を10℃以下で滴下し、その後25℃で1時間撹拌する。撹拌後、10質量%塩化アンモニウム水溶液50gを20℃以下で添加してさらに10分撹拌し、有機層を酢酸エチル80gで抽出する。これを水で洗浄後に酢酸エチル及びテトラヒドロフランを留去することで得た固体をカラムクロマトグラフィーで精製することで2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−4−(4−ビニルベンゾイル)ブタン酸を9.1g得る。   7.1 g of 4-bromostyrene is dissolved in 32 g of tetrahydrofuran, and 39 ml of 1 mol / L methylmagnesium bromide in THF is added dropwise at 5 ° C. or lower. After dropping, the mixture is stirred at 5 ° C. or lower for 30 minutes to obtain a THF solution of 4-vinylphenylmagnesium bromide. To a solution of 9.5 g of 2,2,3,3,4,4-hexafluoropentanedioic anhydride in 15 g of THF, a THF solution of 4-methylthiophenylmagnesium bromide was added dropwise at 10 ° C. or lower, and then 25 Stir for 1 hour at ° C. After stirring, 50 g of a 10% by mass aqueous ammonium chloride solution is added at 20 ° C. or lower and the mixture is further stirred for 10 minutes, and the organic layer is extracted with 80 g of ethyl acetate. The solid obtained by distilling off ethyl acetate and tetrahydrofuran after washing with water was purified by column chromatography to obtain 2,2,3,3,4,4-hexafluoro-4- (4-vinylbenzoyl). ) Obtain 9.1 g of butanoic acid.

(合成例18)ジベンゾチオフェン−2−イル−ジベンゾチオフェニウム−2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−4−(4−ビニルベンゾイル)ブタネート(化合物A8)の合成 Synthesis Example 18 Synthesis of dibenzothiophen-2-yl-dibenzothiophenium-2,2,3,3,4,4-hexafluoro-4- (4-vinylbenzoyl) butanate (Compound A8)

N‐メタクリル‐N‐メチルアミノエタンスルホン酸に代えて2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−4−(4−ビニルベンゾイル)ブタン酸を用い、トリフェニルスルホニウム−メタンスルホネートに代えてジベンゾチオフェン−2−イル−ジベンゾチオフェニウム−メタンスルホネートを用いる以外は上記合成例9と同様の操作を行うことで、9−(2−ジベンゾチオフェニル)ジベンゾチオフェニウム−2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ−4−(4−ビニルベンゾイル)ブタネート(化合物A8)を11.6g得る。   Use 2,2,3,3,4,4-hexafluoro-4- (4-vinylbenzoyl) butanoic acid instead of N-methacryl-N-methylaminoethanesulfonic acid and replace with triphenylsulfonium-methanesulfonate 9- (2-dibenzothiophenyl) dibenzothiophenium-2,2, by performing the same operation as in Synthesis Example 9 except that dibenzothiophen-2-yl-dibenzothiophenium-methanesulfonate is used. 11.6 g of 3,3,4,4-hexafluoro-4- (4-vinylbenzoyl) butanate (compound A8) is obtained.

<ユニットAを構成する化合物A9の合成>
(合成例19)ビス(4−tert−ブチルベンゼン)ヨードニウム−4−メタクリルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(化合物A9)の合成
<Synthesis of Compound A9 Constructing Unit A>
Synthesis Example 19 Synthesis of bis (4-tert-butylbenzene) iodonium-4-methacryloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate (Compound A9)

硫酸36gに1−ヨード−4−tert−ブチルベンゼン9.1gを加え、その後10℃以下で過硫酸カリウム35gを少しずつ加えて30分間撹拌する。撹拌後、t−ブチルベンゼン62.8gを加えて25℃で3時間さらに撹拌する。撹拌後、10℃以下で純水68.2gを加えた後、塩化メチレン90gと4−メタクリロイルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホン酸ナトリウム11.5gを添加して25℃で2時間程度撹拌する。これを分液して水で3回洗浄後に塩化メチレンを留去することで粗体を得る。粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン/メタノール=90/10(体積比))により精製することでビス(4-tert−ブチルベンゼン)ヨードニウム−4−メタクリルオキシ−1,1,2−トリフルオロブタンスルホネート(化合物A9)を18.7g得る。   To 36 g of sulfuric acid, 9.1 g of 1-iodo-4-tert-butylbenzene is added, and then 35 g of potassium persulfate is added little by little at 10 ° C. or lower and stirred for 30 minutes. After stirring, 62.8 g of t-butylbenzene is added and further stirred at 25 ° C. for 3 hours. After stirring, 68.2 g of pure water was added at 10 ° C. or lower, 90 g of methylene chloride and 11.5 g of sodium 4-methacryloyloxy-1,1,2-trifluorobutanesulfonate were added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours. Stir to the extent. This is separated, washed three times with water, and methylene chloride is distilled off to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel column chromatography (methylene chloride / methanol = 90/10 (volume ratio)) to give bis (4-tert-butylbenzene) iodonium-4-methacryloxy-1,1,2-trifluoro. 18.7 g of butanesulfonate (compound A9) are obtained.

<ユニットAを構成する化合物A10の合成>
(合成例20)4−ブロモ−4'−フェニルスルファニルベンゾフェノンの合成
<Synthesis of Compound A10 Constructing Unit A>
Synthesis Example 20 Synthesis of 4-bromo-4′-phenylsulfanylbenzophenone

塩化アルミニウム3.0gを塩化メチレン28gに添加して0℃とする。これにジフェニルスルフィド4.0gを添加した後に4-ブロモベンゾイルクロリド3.4gを塩化メチレン6.8gに溶解して30分かけて滴下する。滴下後25℃で1時間撹拌し、純水60gを添加してさらに5分撹拌後、トルエン20gで2回洗浄する。これを分液して、得られた有機層を溶媒留去する。得られた残留物をイソプロピルアルコール30g用いた再結晶によって精製することで、4−ブロモ−4'−フェニルスルファニルベンゾフェノンを5.2g得る。   Add 3.0 g of aluminum chloride to 28 g of methylene chloride and bring to 0 ° C. To this is added 4.0 g of diphenyl sulfide, and then 3.4 g of 4-bromobenzoyl chloride is dissolved in 6.8 g of methylene chloride and added dropwise over 30 minutes. After dropping, the mixture is stirred at 25 ° C. for 1 hour, added with 60 g of pure water, further stirred for 5 minutes, and then washed twice with 20 g of toluene. This is separated, and the obtained organic layer is evaporated. The obtained residue is purified by recrystallization using 30 g of isopropyl alcohol to obtain 5.2 g of 4-bromo-4′-phenylsulfanylbenzophenone.

(合成例21)4−ブロモ−4'−フェニルスルファニルベンゾフェノンジメチルアセタールの合成 Synthesis Example 21 Synthesis of 4-bromo-4′-phenylsulfanylbenzophenone dimethyl acetal

上記合成例20で得られた4−ブロモ−4'−フェニルスルファニルベンゾフェノン5.0gをメタノール30gに溶解し、これにオルトギ酸トリメチル5.0gと濃硫酸を30mg添加して60℃で4時間撹拌する。撹拌後、3質量%重曹水を150g添加してさらに10分間撹拌して固体を析出させる。析出した固体をろ別し、塩化メチレン30gに再溶解する。これを水で3回洗浄後に塩化メチレンを留去することで4−ブロモ−4'−フェニルスルファニルベンゾフェノンジメチルアセタールを5.0g得る。   Dissolve 5.0 g of 4-bromo-4′-phenylsulfanylbenzophenone obtained in Synthesis Example 20 in 30 g of methanol, add 5.0 g of trimethyl orthoformate and 30 mg of concentrated sulfuric acid, and stir at 60 ° C. for 4 hours. To do. After stirring, 150 g of 3% by mass sodium bicarbonate water is added and the mixture is further stirred for 10 minutes to precipitate a solid. The precipitated solid is filtered off and redissolved in 30 g of methylene chloride. After washing this with water three times, methylene chloride was distilled off to obtain 5.0 g of 4-bromo-4′-phenylsulfanylbenzophenone dimethyl acetal.

(合成例22){4−[ジメトキシ−(4−フェニルスルファニルフェニル)メチル]フェニル}ジフェニルスルホニウム−パラ−スチレンスルホネート(化合物A10)の合成 Synthesis Example 22 Synthesis of {4- [dimethoxy- (4-phenylsulfanylphenyl) methyl] phenyl} diphenylsulfonium-para-styrenesulfonate (Compound A10)

あらかじめ乾燥させたフラスコにテトラヒドロフラン2.0g、マグネシウム0.4g及び1,2−ジブロモエタンを加えてマグネシウムを活性化させる。活性化したことを確認後、溶液を50℃に昇温し、そこに上記合成例20で得た4−ブロモ−4'−フェニルスルファニルベンゾフェノンジメチルアセタール4.0gをTHF6.0gに溶解させたものを滴下する。滴下後、50℃で5h撹拌し、4−[ジメトキシ−(4−フェニルスルファニルフェニル)メチル]フェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を得る。ジフェニルスルホキシド1.9gとトリメチルシリルクロライド1.8gとトリエチルアミン0.8gを塩化メチレン9.5gに溶解した溶液中に、4−[ジメトキシ−(4−フェニルスルファニルフェニル)メチル]フェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を10℃以下で滴下し、その後25℃で1時間撹拌する。撹拌後、10質量%塩化アンモニウム水溶液30gを5℃以下で添加してさらに10分撹拌し、イソプロピルエーテル5.0gで2回洗浄する。その後、塩化メチレン40gとパラ−スチレンスルホン酸ナトリウム2.2gを添加して25℃で2時間程度撹拌する。これを分液して水で3回洗浄後に塩化メチレンを留去することで粗結晶を得る。粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(塩化メチレン/メタノール=90/10(体積比))により精製することで{4−[ジメトキシ−(4−フェニルスルファニルフェニル)メチル]フェニル}ジフェニルスルホニウム−パラ−スチレンスルホネート(化合物A10)を5.4g得る。得られた化合物の365nmのモル吸光係数は1.0×10cm/mol以下である。 To the pre-dried flask, 2.0 g of tetrahydrofuran, 0.4 g of magnesium and 1,2-dibromoethane are added to activate the magnesium. After confirming the activation, the solution was heated to 50 ° C., and 4.0 g of 4-bromo-4′-phenylsulfanylbenzophenone dimethyl acetal obtained in Synthesis Example 20 was dissolved in 6.0 g of THF. Is dripped. After the dropwise addition, the mixture is stirred at 50 ° C. for 5 hours to obtain a THF solution of 4- [dimethoxy- (4-phenylsulfanylphenyl) methyl] phenylmagnesium bromide. In a solution of 1.9 g of diphenyl sulfoxide, 1.8 g of trimethylsilyl chloride and 0.8 g of triethylamine in 9.5 g of methylene chloride, a THF solution of 4- [dimethoxy- (4-phenylsulfanylphenyl) methyl] phenylmagnesium bromide was added. The solution is added dropwise at 10 ° C or lower, and then stirred at 25 ° C for 1 hour. After stirring, 30 g of a 10% by mass aqueous ammonium chloride solution is added at 5 ° C. or lower, and the mixture is further stirred for 10 minutes and washed twice with 5.0 g of isopropyl ether. Thereafter, 40 g of methylene chloride and 2.2 g of sodium para-styrenesulfonate are added and stirred at 25 ° C. for about 2 hours. This is separated and washed three times with water, and then methylene chloride is distilled off to obtain crude crystals. The crude crystals are purified by silica gel column chromatography (methylene chloride / methanol = 90/10 (volume ratio)) to give {4- [dimethoxy- (4-phenylsulfanylphenyl) methyl] phenyl} diphenylsulfonium-para-styrenesulfonate. 5.4 g of (Compound A10) is obtained. The obtained compound has a molar extinction coefficient at 365 nm of 1.0 × 10 5 cm 2 / mol or less.

(合成例23)[4−(4−フェニルスルファニルベンゾイル)フェニル]ジフェニルスルホニウム−パラ−スチレンスルホネート(化合物A11)の合成 Synthesis Example 23 Synthesis of [4- (4-phenylsulfanylbenzoyl) phenyl] diphenylsulfonium-para-styrenesulfonate (Compound A11)

合成例22で得られた{4−[ジメトキシ−(4−フェニルスルファニルフェニル)メチル]フェニル}ジフェニルスルホニウム−パラ−スチレンスルホネート2.0gをメタノール20gに溶解する。この溶液にメタンスルホン酸0.05gを加えて30℃で2時間撹拌する。撹拌後トリエチルアミン0.1gを添加してから、メタノールを留去する。得られた粗結晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで)[4−(4−フェニルスルファニルベンゾイル)フェニル]ジフェニルスルホニウム−パラ−スチレンスルホネート(化合物A11)を1.3g得る。得られた化合物の365nmのモル吸光係数は7.0×10cm/molである。 Dissolve 2.0 g of {4- [dimethoxy- (4-phenylsulfanylphenyl) methyl] phenyl} diphenylsulfonium-para-styrenesulfonate obtained in Synthesis Example 22 in 20 g of methanol. To this solution, 0.05 g of methanesulfonic acid is added and stirred at 30 ° C. for 2 hours. After stirring, 0.1 g of triethylamine is added, and then methanol is distilled off. By purifying the obtained crude crystals by silica gel column chromatography, 1.3 g of [4- (4-phenylsulfanylbenzoyl) phenyl] diphenylsulfonium-para-styrenesulfonate (compound A11) is obtained. The obtained compound has a molar extinction coefficient of 365 nm of 7.0 × 10 6 cm 2 / mol.

<ユニットBを構成する化合物B1の合成>
(合成例23)4−ビニルフェニル−トリフェニルスズ(化合物B1)の合成
<Synthesis of Compound B1 Constructing Unit B>
(Synthesis Example 23) Synthesis of 4-vinylphenyl-triphenyltin (Compound B1)

あらかじめ水分を除去したフラスコにマグネシウム1.2gとTHF6gとを加える。これに、4−ビニルブロモベンゼン 6.0gをTHF12.0gに溶解した溶液を1時間かけて滴下する。滴下後に1時間撹拌した後、得られた4−ビニルフェニルマグネシウムブロミド溶液を別途準備した塩化トリフェニルスズ 7.3gとTHF36gとを加えたフラスコ中に5℃で30分間かけて滴下する。滴下後、30分撹拌した後に1%塩化アンモニウム水溶液600gを加えて、さらに10分間撹拌する。その後、THFを留去し、トルエン60gを用いて抽出する。これを分液し、得られた有機層を純水60gで3回洗浄する。その後、分液して得られた有機層を溶媒留去した後にカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=5/95(体積比))により精製することで、4−ビニルフェニル−トリフェニルスズ(化合物B1)を5.6g得る。   Add 1.2 g of magnesium and 6 g of THF to a flask from which moisture has been removed. A solution prepared by dissolving 6.0 g of 4-vinylbromobenzene in 12.0 g of THF is dropped into this over 1 hour. After stirring for 1 hour after the dropwise addition, the resulting 4-vinylphenylmagnesium bromide solution is added dropwise at 5 ° C. over 30 minutes into a flask prepared by separately adding 7.3 g of triphenyltin chloride and 36 g of THF. After dripping, after stirring for 30 minutes, 600 g of 1% ammonium chloride aqueous solution is added, and further stirred for 10 minutes. Then, THF is distilled off and extraction is performed using 60 g of toluene. This is separated, and the obtained organic layer is washed three times with 60 g of pure water. Then, the organic layer obtained by liquid separation was distilled off and then purified by column chromatography (ethyl acetate / hexane = 5/95 (volume ratio)) to give 4-vinylphenyl-triphenyltin (compound 5.6 g of B1) are obtained.

<ユニットBを構成する化合物B2の合成>
(合成例24)4−イソプロペニルフェニル−トリフェニルスズ(化合物B2)の合成
<Synthesis of Compound B2 Constructing Unit B>
Synthesis Example 24 Synthesis of 4-isopropenylphenyl-triphenyltin (Compound B2)

4−ビニルブロモベンゼンに代えて4−イソプロペニルブロモベンゼンを用いる以外は上記合成例23と同様の操作を行うことで、4−イソプロペニルフェニル−トリフェニルスズ(化合物B2)を7.1g得る。   7.1 g of 4-isopropenylphenyl-triphenyltin (compound B2) is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 23 except that 4-isopropenylbromobenzene is used instead of 4-vinylbromobenzene.

<ユニットBを構成する化合物B3の合成>
(合成例25)4−ビニルフェニル−トリブチルスズ(化合物B3)の合成
<Synthesis of Compound B3 Constructing Unit B>
(Synthesis Example 25) Synthesis of 4-vinylphenyl-tributyltin (Compound B3)

塩化トリフェニルスズに代えて塩化トリブチルスズを用いる以外は上記合成例23と同様の操作を行うことで、4−ビニルフェニル−トリブチルスズ(化合物B3)を5.1g得る。   5.1 g of 4-vinylphenyl-tributyltin (compound B3) is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 23 except that tributyltin chloride is used instead of triphenyltin chloride.

<ユニットBを構成する化合物B4の合成>
(合成例26)4−ビニルフェニル−トリフェニルゲルマン(化合物B4)の合成
<Synthesis of Compound B4 Constructing Unit B>
(Synthesis Example 26) Synthesis of 4-vinylphenyl-triphenylgermane (Compound B4)

塩化トリフェニルスズに代えて塩化トリフェニルゲルマニウムを用いる以外は上記合成例23と同様の操作を行うことで、4−ビニルフェニル−トリブチルゲルマン(化合物B4)を3.1g得る。   3.1 g of 4-vinylphenyl-tributylgermane (compound B4) is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 23 except that triphenylgermanium chloride is used instead of triphenyltin chloride.

<ユニットBを構成する化合物B5の合成>
(合成例27)フェニル−4−スチレニルテルリド(化合物B5)の合成
<Synthesis of Compound B5 constituting Unit B>
Synthesis Example 27 Synthesis of phenyl-4-styrenyl telluride (Compound B5)

塩化トリフェニルスズに代えてジフェニルデテルリドを用いる以外は上記合成例23と同様の操作を行うことでフェニル−4−スチレニルテルリド(化合物B5)を8.6g得る。   8.6 g of phenyl-4-styrenyl telluride (Compound B5) is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example 23 except that diphenyl detelluride is used instead of triphenyltin chloride.

<ユニットD1を構成する化合物の合成>
(合成例28)4−(2−ビニルオキシ)エチルチオブロモベンゼンの合成
<Synthesis of Compound Constructing Unit D1>
Synthesis Example 28 Synthesis of 4- (2-vinyloxy) ethylthiobromobenzene

4−ブロモチオフェノール5.0gとクロロエチルビニルエーテル5.7gと炭酸カリウム7.3gとをアセトン20gに溶解して還流温度で3時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、純水60gを添加して5分間撹拌した。これにトルエン90gを添加して抽出して水で分液洗浄した。その後トルエンを留去することで、4−(2−ビニルオキシ)エチルチオブロモベンゼン6.4gを得る。   4-Bromothiophenol 5.0 g, chloroethyl vinyl ether 5.7 g and potassium carbonate 7.3 g were dissolved in acetone 20 g and stirred at reflux temperature for 3 hours. Then, it cooled to room temperature, 60 g of pure waters were added, and it stirred for 5 minutes. To this, 90 g of toluene was added for extraction, followed by separation and washing with water. Thereafter, toluene is distilled off to obtain 6.4 g of 4- (2-vinyloxy) ethylthiobromobenzene.

(合成例29)4−(2−ビニルオキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノンの合成 Synthesis Example 29 Synthesis of 4- (2-vinyloxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone

4−(2−ビニルオキシ)エチルチオブロモベンゼン10.2gをテトラヒドロフランの32gに溶解させ、そこに1mol/LメチルマグネシウムブロミドのTHF溶液39mlを5℃以下で滴下する。滴下後、5℃以下で30分撹拌し、4−メチルチオフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を得る。2,4−ジメトキシベンゾイルクロリド8.8gをTHF15gに溶解した溶液中に、4−メチルチオフェニルマグネシウムブロミドのTHF溶液を10℃以下で滴下し、その後25℃で1時間撹拌する。撹拌後、10質量%塩化アンモニウム水溶液50gを20℃以下で添加してさらに10分撹拌し、有機層を酢酸エチル80gで抽出する。これを水で洗浄後に酢酸エチル及びテトラヒドロフランを留去することで粗結晶を得る。粗結晶をエタノール120gで再結晶させ、4−(2−ビニルオキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノン)を8.4g得る。   10.2 g of 4- (2-vinyloxy) ethylthiobromobenzene is dissolved in 32 g of tetrahydrofuran, and 39 ml of 1 mol / L methylmagnesium bromide in THF is added dropwise at 5 ° C. or lower. After dropping, the mixture is stirred at 5 ° C. or lower for 30 minutes to obtain a THF solution of 4-methylthiophenylmagnesium bromide. To a solution of 8.8 g of 2,4-dimethoxybenzoyl chloride dissolved in 15 g of THF, a THF solution of 4-methylthiophenylmagnesium bromide is dropped at 10 ° C. or lower, and then stirred at 25 ° C. for 1 hour. After stirring, 50 g of a 10% by mass aqueous ammonium chloride solution is added at 20 ° C. or lower and the mixture is further stirred for 10 minutes, and the organic layer is extracted with 80 g of ethyl acetate. After washing with water, ethyl acetate and tetrahydrofuran are distilled off to obtain crude crystals. The crude crystals are recrystallized from 120 g of ethanol to obtain 8.4 g of 4- (2-vinyloxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone).

(合成例30)4−(2−ヒドロキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノンの合成 Synthesis Example 30 Synthesis of 4- (2-hydroxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone

4−(2−ビニルオキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノン5.0gと、純水3.3g、ピリジニウム−p−トルエンスルホン酸0.44gとをアセトン30gに添加して還流温度にて3時間撹拌した。その後室温に冷却し、純水85gを添加して5分間撹拌後に酢酸エチルで抽出した。これを水で分液洗浄後に酢酸エチルを留去することで4−(2−ヒドロキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノン4.6gを得る。   4- (2-vinyloxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone (5.0 g), pure water (3.3 g) and pyridinium-p-toluenesulfonic acid (0.44 g) were added to acetone (30 g) at reflux temperature. Stir for 3 hours. After cooling to room temperature, 85 g of pure water was added and the mixture was stirred for 5 minutes and extracted with ethyl acetate. After separating and washing this with water, the ethyl acetate was distilled off to obtain 4.6 g of 4- (2-hydroxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone.

(合成例31)4−(2−メタクリルオキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノンの合成 Synthesis Example 31 Synthesis of 4- (2-methacryloxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone

4−(2−ヒドロキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノン 5gとメタクリル酸無水物2.9gをTHF15gに溶解し、これに20℃以下になるようにトリエチルアミン1.9gを30分で滴下する。滴下後、25℃で3時間撹拌した後に純水40gを加えてさらに10分撹拌する。これを酢酸エチル50gで抽出し、純水で分液洗浄する。その後酢酸エチルを留去することで目的の4−(2−メタクリルオキシ)エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノンを5.1g得る。得られた化合物の365nmのモル吸光係数は1.1×10cm/molである。 4- (2-Hydroxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone (5 g) and methacrylic anhydride (2.9 g) are dissolved in THF (15 g), and 1.9 g of triethylamine is added dropwise to the mixture so that the temperature is 20 ° C. or lower. To do. After dripping, after stirring at 25 degreeC for 3 hours, 40 g of pure waters are added, and also it stirs for 10 minutes. This is extracted with 50 g of ethyl acetate and separated and washed with pure water. Thereafter, ethyl acetate is distilled off to obtain 5.1 g of the desired 4- (2-methacryloxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone. The obtained compound has a molar extinction coefficient at 365 nm of 1.1 × 10 6 cm 2 / mol.

(合成例32)4−[(2−メタクリルオキシ)エチルチオ]−フェニル−(2',4'−ジメトキシフェニル)ジメトキシメタン(化合物D1)の合成 Synthesis Example 32 Synthesis of 4-[(2-methacryloxy) ethylthio] -phenyl- (2 ′, 4′-dimethoxyphenyl) dimethoxymethane (Compound D1)

4−(2−メタクリルオキシ) エチルチオ−2',4'−ジメトキシベンゾフェノン6.7gと硫酸47mgとオルトギ酸トリメチル13.5gとをメタノール12.5gに溶解し、これを還流温度で3時間攪拌する。その後室温まで冷却し、これに5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液50gを追加した後、10分間さらに撹拌し、析出した結晶をろ過する。結晶を回収して酢酸エチル50gに再溶解後に水で洗浄する。その後、酢酸エチルを留去することで4−[(2−メタクリルオキシ)エチルチオ]−フェニル−(2',4'−ジメトキシフェニル)ジメトキシメタン(化合物D)を2.6g得る。
得られた化合物の365nmのモル吸光係数は1.0×10cm/mol以下である。
4- (2-Methacryloxy) ethylthio-2 ′, 4′-dimethoxybenzophenone (6.7 g), sulfuric acid (47 mg) and trimethyl orthoformate (13.5 g) are dissolved in methanol (12.5 g), and this is stirred at reflux temperature for 3 hours. . Thereafter, the mixture is cooled to room temperature, and 50 g of a 5% by mass aqueous sodium hydrogen carbonate solution is added thereto, followed by further stirring for 10 minutes, and the precipitated crystals are filtered. The crystals are recovered, redissolved in 50 g of ethyl acetate and washed with water. Then, 2.6 g of 4-[(2-methacryloxy) ethylthio] -phenyl- (2 ′, 4′-dimethoxyphenyl) dimethoxymethane (Compound D) is obtained by distilling off ethyl acetate.
The obtained compound has a molar extinction coefficient at 365 nm of 1.0 × 10 5 cm 2 / mol or less.

<ポリマー1の合成>
(合成例33)ポリマー1の合成
<Synthesis of Polymer 1>
(Synthesis Example 33) Synthesis of Polymer 1

ユニットAを構成する化合物A1を3.6g、ユニットBを構成する化合物B1を5.3g、並びに、重合開始剤としてジメチル−2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)0.31gと2−メルカプトエタノール0.06gとを、メタノール9gとγ−ブチロラクトン9g、シクロヘキサノン9gの混合溶液に溶解して脱酸素する。これをあらかじめ70℃に加熱したメタノール3gとγ−ブチロラクトン3g、シクロヘキサノン3gの混合液に4時間かけて滴下する。滴下後に2時間撹拌してその後に冷却する。冷却後に90gのジイソプロピルエーテルに滴下することで再沈殿する。これをろ過し、真空乾燥することで目的のポリマー1を5.4g得る。
上記にポリマーのユニット比の開示があるが、本発明のいくつかの態様のポリマーはこれに限定されない。
3.6 g of compound A1 constituting unit A, 5.3 g of compound B1 constituting unit B, and 0.31 g of dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate) as a polymerization initiator Deoxygenated by dissolving 0.06 g of 2-mercaptoethanol in a mixed solution of 9 g of methanol, 9 g of γ-butyrolactone, and 9 g of cyclohexanone. This is added dropwise over 4 hours to a mixed solution of 3 g of methanol, 3 g of γ-butyrolactone, and 3 g of cyclohexanone, which has been heated to 70 ° C. in advance. After dropping, the mixture is stirred for 2 hours and then cooled. After cooling, it is reprecipitated by adding dropwise to 90 g of diisopropyl ether. This is filtered and vacuum-dried to obtain 5.4 g of the target polymer 1.
Although the polymer unit ratios are disclosed above, the polymers of some embodiments of the present invention are not so limited.

<ポリマー2〜28の合成>
(合成例34)ポリマー2〜28の合成
上記合成例33に倣い、ユニットAを構成する上記化合物A1〜A6、ユニットBを構成する上記化合物B1〜B5、ユニットCを構成するモノマーC1〜C5、ユニットDを構成する上記化合物D1、ユニットEを構成するモノマーE1及びユニットFを構成するモノマーF1〜F3、酸に対する反応性が低いモノマーG1でポリマー2〜28を合成した。モノマーC1〜C2、モノマーF1、F3は購入品であり、モノマーE1、F2及びモノマーG1は当該化合物の前駆体となるアルコール体を上記の公報及び文献に倣いエステル化反応することで合成した。下記に構造を示す。
なお、合成した各ポリマーの詳細を表1に示す。
モノマーC1:4−tert-ブトキシスチレン
モノマーC2:1−エトキシエトキシメタクリレート
モノマーE1:2-ヒドロキシピナニル−3−パラスチレンスルホネート
モノマーF1:α−メタクリルオキシ−γ−ブチロラクトン
モノマーF2:2−メタクリロイルオキシ−1,3−プロパンスルトン
モノマーF3:3−ヒドロキシアダマンタン−1−メタクリレート
モノマーG1:トリフェニル−(4−メタクリルオキシフェニル)メタン
添加剤A:(4−メチルチオ)フェニル−(4'−フェニルチオ)フェニル−ジメトキシメタン
<Synthesis of polymers 2 to 28>
(Synthesis Example 34) Synthesis of Polymers 2 to 28 Following Synthesis Example 33, the compounds A1 to A6 constituting the unit A, the compounds B1 to B5 constituting the unit B, the monomers C1 to C5 constituting the unit C, Polymers 2-28 were synthesized using the compound D1 constituting the unit D, the monomer E1 constituting the unit E, the monomers F1 to F3 constituting the unit F, and the monomer G1 having low reactivity with respect to the acid. Monomers C1 to C2 and monomers F1 and F3 are purchased products, and monomers E1 and F2 and monomer G1 were synthesized by esterifying an alcohol form serving as a precursor of the compound according to the above publications and documents. The structure is shown below.
Details of each synthesized polymer are shown in Table 1.
Monomer C1: 4-tert-butoxystyrene monomer C2: 1-ethoxyethoxy methacrylate monomer E1: 2-hydroxypinanyl-3-parastyrene sulfonate monomer F1: α-methacryloxy-γ-butyrolactone monomer F2: 2-methacryloyloxy- 1,3-propane sultone monomer F3: 3-hydroxyadamantane-1-methacrylate monomer G1: triphenyl- (4-methacryloxyphenyl) methane additive A: (4-methylthio) phenyl- (4′-phenylthio) phenyl- Dimethoxymethane

<レジスト組成物の調製>
(実施例1〜6及び比較例1のサンプル調製)
上記ポリマーのいずれか400mgをγ−ブチロラクトン4mlとシクロヘキサノン4mlとの混合溶媒に溶解して、実施例1〜6及び比較例1のレジスト組成物サンプルを調製する。実施例5のサンプルに関しては、増感化合物として更に添加剤Aを45mg添加する。サンプルの構成については表2及び表3に記載する。
<Preparation of resist composition>
(Sample preparation of Examples 1-6 and Comparative Example 1)
400 mg of any of the above polymers is dissolved in a mixed solvent of 4 ml of γ-butyrolactone and 4 ml of cyclohexanone to prepare resist composition samples of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1. For the sample of Example 5, 45 mg of additive A is further added as a sensitizing compound. The composition of the sample is described in Table 2 and Table 3.

(比較例2のサンプルの調整)
p−ヒドロキシスチレン(分子量8000)350mgと架橋剤として1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル30mg、酸発生剤としてトリフェニルスルホニウム-ノナフルオロスルホネート20mg及び酸拡散制御剤としてトリオクチルアミン1.5mgをシクロヘキサノン8mlに溶解して比較例2に示すサンプル5を調製する。
(Adjustment of the sample of Comparative Example 2)
350 mg of p-hydroxystyrene (molecular weight 8000), 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril 30 mg as a crosslinking agent, 20 mg triphenylsulfonium-nonafluorosulfonate as an acid generator and trioctyl as an acid diffusion controller Sample 5 shown in Comparative Example 2 is prepared by dissolving 1.5 mg of amine in 8 ml of cyclohexanone.

<現像液の調製>
上記ポリマー1〜28のうち、感度評価で用いるポリマー1、2、11、13、18及び28に対し、各ポリマーが15質量%溶解するように、純水、メタノール、テトラヒドロフラン(THF)、アセトニトリル(AN)、及びメチルエチルケトン(MEK)をそれぞれ組成が0〜90容量%の範囲になるように配合し、それぞれのポリマーに合わせた現像液を調製する。ポリマー1、2、11、13、18及び28の結果を表2に示す。
<Preparation of developer>
Among the polymers 1 to 28, pure water, methanol, tetrahydrofuran (THF), acetonitrile (so that 15% by mass of each polymer is dissolved in the polymers 1, 2, 11, 13, 18 and 28 used in the sensitivity evaluation. AN) and methyl ethyl ketone (MEK) are blended so that the composition is in the range of 0 to 90% by volume, respectively, and a developer corresponding to each polymer is prepared. The results for polymers 1, 2, 11, 13, 18 and 28 are shown in Table 2.

<電子線感度評価>
あらかじめヘキサメチレンジシラザンを修飾したシリコンウェハ上に上記レジスト組成物のサンプル1をスピンコートする。これを110℃のホットプレート上に1分間プレベークすることで、厚さ200nmの塗布膜が形成された基板を得る。該基板の塗布膜に対し、電子線描画装置を用いて、30keVの電子線により2μmのラインアンドスペースパターンとなるように描画する。電子線照射後の基板を130℃のホットプレート上に5分間ポストベイクした後、上記現像液を用いて1分間現像し、その後に純水でリンスすることで2μmのラインアンドスペースパターンを得る。このときの照射量をEmax[μC/cm]として電子線照射による感度を求める。また、得られたパターンの形状を観察して矩形パターンが得られているかを評価する。矩形パターンが得られている場合を○、テーパー状のパターン形状となる場合を△、パターンが得られない場合を×として評価する。
実施例1〜3及び比較例1における上記サンプル2〜4に対しては、上記と同様にして感度評価を行い、比較例2におけるサンプル5のみ2.38質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(TMAH)を用いて現像することで感度評価を行う。
結果を表3に示す。表3においては、実施例1の感度を100として、それに対するサンプル(実施例2、3及び比較例1、2)の評価結果を相対値として算出する。
<Electron beam sensitivity evaluation>
The resist composition sample 1 is spin-coated on a silicon wafer previously modified with hexamethylene disilazane. This is pre-baked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute to obtain a substrate on which a coating film having a thickness of 200 nm is formed. On the coating film of the substrate, an electron beam drawing apparatus is used to draw a 2 μm line and space pattern with a 30 keV electron beam. The substrate after electron beam irradiation is post-baked on a hot plate at 130 ° C. for 5 minutes, developed for 1 minute using the developer, and then rinsed with pure water to obtain a 2 μm line-and-space pattern. Sensitivity by electron beam irradiation is determined with the irradiation amount at this time being E max [μC / cm 2 ]. Moreover, it is evaluated whether the rectangular pattern is obtained by observing the shape of the obtained pattern. The case where a rectangular pattern is obtained is evaluated as ◯, the case where a tapered pattern shape is obtained is evaluated as Δ, and the case where a pattern is not obtained is evaluated as ×.
For the samples 2 to 4 in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the sensitivity was evaluated in the same manner as described above, and only the sample 5 in Comparative Example 2 was 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (TMAH). ) To develop the sensitivity.
The results are shown in Table 3. In Table 3, the sensitivity of Example 1 is set to 100, and the evaluation results of the samples (Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2) are calculated as relative values.

表3の実施例1〜3は電子線照射後に加熱することで、生成したポリマー酸とユニットBの架橋反応により溶解性が変化し、パターンを得ることが出来る。一方、ユニットBの代わりに金属原子を持たないユニットGを用いた比較例1の場合、実施例1の5倍以上照射してもパターニング出来ない。これはユニットBが加熱により上記ポリマー型共役塩基との間で架橋反応が起こる事で露光部と未露光部の溶解コントラストが生じるためであり、架橋構造体の構築にはポリマーにおいてユニットBが重要であることがわかる。   In Examples 1 to 3 of Table 3, the solubility is changed by the crosslinking reaction between the generated polymer acid and the unit B by heating after the electron beam irradiation, and a pattern can be obtained. On the other hand, in the case of the comparative example 1 which used the unit G which does not have a metal atom instead of the unit B, even if it irradiates 5 times or more of Example 1, it cannot pattern. This is because the unit B has a dissolution contrast between the exposed part and the unexposed part due to the cross-linking reaction between the polymer-type conjugated base and the unit B is important in the construction of the cross-linked structure. It can be seen that it is.

表3の実施例1と比較例2の比較より、実施例1の結果は比較例2より感度及びパターン形状において優れていることがわかる。実施例1は金属原子又は反金属原子を含む構造(スズ原子を含有する構造)を有するユニットBを導入することで電子線照射による2次電子発生効率が向上する。それにより、ユニットAの分解効率が増加する。そのため電子線照射により発生した僅かな酸の触媒反応を利用する比較例2よりも感度が高く、重合によりポリマー中に均一にユニットA及びBを分散させることで、ポリマー酸が膜中で均一に発生するためにパターン形状が良くなると言える。ユニットBが含有するスズ原子はEUV吸収が高い原子でもあるため、EUVにおいても同様の効果が期待できる。   From the comparison between Example 1 and Comparative Example 2 in Table 3, it can be seen that the results of Example 1 are superior to Comparative Example 2 in sensitivity and pattern shape. In Example 1, the efficiency of secondary electron generation by electron beam irradiation is improved by introducing the unit B having a structure containing a metal atom or an antimetal atom (a structure containing a tin atom). Thereby, the decomposition efficiency of the unit A increases. Therefore, the sensitivity is higher than that of Comparative Example 2 which utilizes the catalytic reaction of a slight acid generated by electron beam irradiation. By dispersing units A and B uniformly in the polymer by polymerization, the polymer acid is uniformly distributed in the film. It can be said that the pattern shape is improved due to the occurrence. Since the tin atom contained in the unit B is also an atom having high EUV absorption, the same effect can be expected in EUV.

実施例1と実施例2の比較より、実施例2のポリマー2に導入された化合物A2のようにポリマー主鎖と酸構造の間に柔軟なフルオロアルキル基をスペーサー構造として持つことで露光後の加熱により分子運動し、フェニレン基をスペーサー構造とする化合物A1と比較して架橋反応が起こり易く剛直なり、実施例1のポリマー1より高感度化する。スペーサー構造とは、上記一般式(1)及び(2)のL及びR部分に相当する。 From the comparison between Example 1 and Example 2, the compound has a flexible fluoroalkyl group as a spacer structure between the polymer main chain and the acid structure, such as Compound A2 introduced into the polymer 2 of Example 2. Compared with the compound A1 having a phenylene group as a spacer structure, it undergoes molecular motion by heating, so that the cross-linking reaction easily occurs and becomes rigid, and the sensitivity is higher than that of the polymer 1 of Example 1. The spacer structure corresponds to the L 1 and R 2 portions of the above general formulas (1) and (2).

実施例1と実施例3との比較より、実施例3の酸解離性基ユニットであるユニットCを導入することでユニットAから生成するポリマー酸により脱保護されて生じるカルボン酸のポリマー酸が露光後の加熱により、ユニットBと架橋反応する。それにより架橋密度が向上し感度に優位性が生じる。ユニットBは酸と反応性を持つため、ユニットCのような酸触媒によりポリマー酸を生成するユニットを導入しても競争的に酸を失活させることが出来るため、酸拡散制御剤などを添加することなくパターンを形成することが出来る。   From the comparison between Example 1 and Example 3, the polymer acid of the carboxylic acid produced by deprotection by the polymer acid generated from unit A by introducing unit C which is the acid dissociable group unit of Example 3 is exposed. By subsequent heating, a crosslinking reaction with unit B occurs. As a result, the crosslink density is improved and the sensitivity is superior. Since unit B has reactivity with acid, it can be deactivated competitively even if a unit that generates polymer acid with an acid catalyst such as unit C is introduced, so an acid diffusion controller is added. The pattern can be formed without doing so.

<光増感評価>
電子線評価と同様の方法でサンプル6〜8をスピンコート後に2μmのラインアンドスペースパターンとなるように電子線を用いて描画した後に、取り出したウェハーをバンドパスフィフィルターを用いて露光波長が365nm±5nmとなるようにしたブラックライト(FL8BL、日立アプライアンス(株)製)を用いて、ウェハー全面に500mJ/cm照射する。UV照射後の基板を130℃のホットプレート上に5分間ポストベイクした後、上記現像液を用いて1分間現像し、その後に純水でリンスすることで2μmのラインアンドスペースパターンを得る。このときの照射量をEmax[μC/cm]として電子線照射による感度を求める。結果を表4に示す。表4においては、表3の実施例1の感度を100として、それに対するサンプルの評価結果を相対値として算出した。
<Photosensitization evaluation>
After samples 6 to 8 were drawn using an electron beam so as to form a 2 μm line-and-space pattern after spin coating in the same manner as in the electron beam evaluation, the extracted wafer was exposed to a wavelength of 365 nm using a bandpass filter. Using a black light (FL8BL, manufactured by Hitachi Appliances, Inc.) adjusted to ± 5 nm, the entire surface of the wafer is irradiated with 500 mJ / cm 2 . The substrate after UV irradiation is post-baked on a hot plate at 130 ° C. for 5 minutes, developed for 1 minute using the developer, and then rinsed with pure water to obtain a 2 μm line and space pattern. Sensitivity by electron beam irradiation is determined with the irradiation amount at this time being E max [μC / cm 2 ]. The results are shown in Table 4. In Table 4, the sensitivity of Example 1 in Table 3 was set as 100, and the evaluation result of the sample relative thereto was calculated as a relative value.

表4の実施例4〜7との比較より、酸触媒反応により365nmに感光性を持つ化合物を生成しないポリマー1は365nmのモル吸光係数が1.0×10cm/mol以下と小さいため、光照射による高感度化は見られなかった。一方でポリマーにユニットAとして酸触媒反応により化合物A11となる化合物A10や同様に酸触媒反応により365nmの吸収が大きくなる化合物D1及び添加剤Aを加えた場合、365nmの光を吸収して酸発生する若しくは増感剤として働くことで、ユニットAの酸発生を促進することで高感度化できる。 From comparison with Examples 4 to 7 in Table 4, polymer 1 that does not produce a compound having photosensitivity at 365 nm by acid-catalyzed reaction has a molar extinction coefficient at 365 nm as small as 1.0 × 10 5 cm 2 / mol or less. The sensitivity was not increased by light irradiation. On the other hand, when compound A10 which becomes compound A11 by acid-catalyzed reaction as unit A, or compound D1 and additive A which increases absorption at 365 nm by acid-catalyzed reaction are added to the polymer, acid is generated by absorbing 365 nm light. Or by acting as a sensitizer, it is possible to increase the sensitivity by promoting acid generation of the unit A.

本発明のいくつかの態様により、EUV等の粒子線又は電磁波の吸収効率が大きく、感度、解像度及びパターン性能の特性に優れたポリマー、該ポリマーを含有するレジスト組成物を提供することができる。   According to some embodiments of the present invention, it is possible to provide a polymer having a high absorption efficiency of particle beams such as EUV or electromagnetic waves and excellent in characteristics of sensitivity, resolution, and pattern performance, and a resist composition containing the polymer.

Claims (14)

ユニットAとユニットBとを含むポリマーであって、
前記ユニットAがアニオン部とカチオン部とを有するオニウム塩構造を有し、粒子線又は電磁波の照射によりポリマー型共役塩基と水素陽イオンとが対となった状態を生成するユニットであり、前記オニウム塩構造は直接又は第1スペーサを介してポリマー主鎖に共有結合しており、
前記ユニットBが金属原子又は半金属原子を含む構造を有し、前記ユニットBの前記構造は直接又は第2スペーサを介してポリマー主鎖に共有結合又は配位結合しており、
前記ユニットBの前記構造がポリマー鎖に共有結合しているとき、前記ポリマー型共役塩基が前記金属原子若しくは半金属原子に対して付加又は置換反応して酸エステル構造若しくはイオン対を形成するか、又は、
前記ユニットBの前記構造がポリマー鎖に配位結合しているとき、前記ユニットBの前記構造は配位性置換基を有し、前記ポリマー型共役塩基と前記配位性置換基とが配位子交換反応して錯体構造を形成することで架橋構造体を構築する、ポリマー。
A polymer comprising unit A and unit B,
The unit A has an onium salt structure having an anion portion and a cation portion, and generates a state in which a polymer-type conjugate base and a hydrogen cation are paired by irradiation with a particle beam or electromagnetic wave. The salt structure is covalently bonded to the polymer backbone directly or through a first spacer,
The unit B has a structure containing a metal atom or a metalloid atom, and the structure of the unit B is covalently or coordinately bonded to the polymer main chain directly or via a second spacer;
When the structure of the unit B is covalently bonded to a polymer chain, the polymer-type conjugate base is added or substituted with the metal atom or metalloid atom to form an acid ester structure or an ion pair; Or
When the structure of the unit B is coordinated to a polymer chain, the structure of the unit B has a coordinating substituent, and the polymer-type conjugate base and the coordinating substituent are coordinated. A polymer that builds a cross-linked structure by forming a complex structure through a child exchange reaction.
前記金属原子又は半金属原子が、B、Al、Si、As、Ti、Zr、Mo、Se、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po及びAtからなる群より選択される少なくとも1種の原子である請求項1に記載のポリマー。   The metal atom or metalloid atom is B, Al, Si, As, Ti, Zr, Mo, Se, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rh, Pd, Ag. At least one atom selected from the group consisting of Cd, In, Sn, Sb, Te, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, and At The polymer according to claim 1, wherein 前記ユニットAが、下記一般式(1)及び(2)に示される構造の少なくともいずれかである請求項1又は2に記載のポリマー。
(前記一般式(1)及び(2)中、Rは、水素原子;フッ素原子;及び直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜6のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、R1中の前記アルキル基は置換基を有していてもよく、
は、炭素原子数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルキレン基;炭素原子数6〜14のアリーレン基;及び炭素原子数4〜14のヘテロアリーレン基;からなる群から選択されるいずれかであり、R中のアルキレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基は置換基を有していても良く、
は、直接結合;カルボニルオキシ基;カルボニルアミノ基;直鎖、分岐又は環状のアルキレンカルボニルオキシ基;直鎖、分岐又は環状のアルキレンカルボニルアミノ基;アリーレンカルボニルオキシ基;及びアリーレンカルボニルアミノ基;からなる群より選択されるいずれかであり、L1中のアミノ基、アルキレン基及びアリーレン基は置換基を有していてもよく、
1、R及びL1中に炭素−炭素一重結合を有するとき、前記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合で置換されていてもよく、
1、R及びL1中にメチレン基を有するとき、前記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、
は、一般式(3)で示されるスルホニウムカチオン又は一般式(4)で示されるヨードニウムカチオンである。)
(前記一般式(3)及び(4)中、R〜Rはそれぞれ独立に、直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;炭素原子数6〜14のアリール基;炭素原子数4〜14のヘテロアリール基;からなる群より選択されるいずれかであり、これらは置換基を有していても良く、
3〜R5中に炭素−炭素一重結合を有するとき、前記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合で置換されていてもよく、
3〜R5中にメチレン基を有するとき、前記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、
及びRは、単結合で直接に、又は、酸素原子、硫黄原子及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合するスルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンと共に環構造を形成してもよい。)
The polymer according to claim 1 or 2, wherein the unit A has at least one of the structures represented by the following general formulas (1) and (2).
(In the general formulas (1) and (2), R 1 is any one selected from the group consisting of a hydrogen atom; a fluorine atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; And the alkyl group in R 1 may have a substituent,
R 2 is selected from the group consisting of a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms; an arylene group having 6 to 14 carbon atoms; and a heteroarylene group having 4 to 14 carbon atoms. And the alkylene group, arylene group, and heteroarylene group in R 2 may have a substituent,
L 1 is a direct bond; a carbonyloxy group; a carbonylamino group; a linear, branched or cyclic alkylenecarbonyloxy group; a linear, branched or cyclic alkylenecarbonylamino group; an arylenecarbonyloxy group; and an arylenecarbonylamino group; And the amino group, alkylene group and arylene group in L 1 may have a substituent,
When R 1 , R 2 and L 1 have a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond;
When having a methylene group in R 1 , R 2 and L 1 , at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group;
M + is a sulfonium cation represented by the general formula (3) or an iodonium cation represented by the general formula (4). )
(In the general formulas (3) and (4), R 3 to R 5 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms; an aryl group having 6 to 14 carbon atoms; A heteroaryl group having 4 to 14 carbon atoms; any one selected from the group consisting of these, which may have a substituent,
When R 3 to R 5 have a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond;
When R 3 to R 5 have a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group;
R 3 and R 4 form a ring structure together with a sulfonium cation or an iodonium cation to which R 3 and R 4 are bonded either directly or through a group selected from the group consisting of an oxygen atom, a sulfur atom and a methylene group. May be. )
前記ユニットBが、下記一般式(5)〜(7)に示される構造の少なくともいずれかである請求項1〜3に記載のポリマー。
(前記一般式(5)〜(7)中、R、R及びLはそれぞれ独立に、前記一般式(1)のR、R及びLと同じ選択肢から選択され、
は前記一般式(3)のR5と同じ選択肢から選択され、
Xは前記金属原子又は半金属原子であり、
は、Rに共有結合した単座配位子又は多座配位子であり、
は、前記配位性置換基である独立単座配位子又は独立多座配位子であり、
前記一般式(5)中、上記R及び複数のRのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、メチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合するXと共に環構造を形成していてもよく、
前記一般式(7)中、上記R、C及び複数のRのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、メチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、これらが結合するXと共に環構造を形成していてもよく、
hはXの価数−1でかつ0〜3であり、
iは1〜6であり、
jは0〜5であり且つXの価数並びにC及びCの配位状態により決定されるものであり、
kは0〜5であり且つXの価数及びCの配位状態により決定されるものであり、
前記一般式(6)及び(7)中の→は配位結合を示す請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリマー。
The polymer according to claim 1, wherein the unit B has at least one of structures represented by the following general formulas (5) to (7).
(In the general formulas (5) to (7), R 1 , R 2 and L 1 are each independently selected from the same options as R 1 , R 2 and L 1 in the general formula (1),
R 6 is selected from the same options as R 5 in the general formula (3),
X is the metal atom or metalloid atom,
C 1 is a monodentate or multidentate ligand covalently bonded to R 2 ,
C 2 is an independent monodentate ligand or an independent polydentate ligand which is the coordinating substituent,
In the general formula (5), two or more of R 2 and the plurality of R 6 are bonded to each other directly by a single bond or via a group selected from the group consisting of a methylene group. A ring structure may be formed together with X,
In the general formula (7), two or more of R 2 , C 1 and a plurality of R 6 are directly selected from a group consisting of a single bond or a methylene group. May form a ring structure together with X to which
h is the valence of X-1 and 0 to 3,
i is 1-6,
j is intended to be determined by the valency and coordination state of C 1 and C 2 of and X 0-5,
k is 0 to 5 and is determined by the valence of X and the coordination state of C 1 ;
The polymer as described in any one of Claims 1-3 in which-> in the said General formula (6) and (7) shows a coordinate bond.
前記一般式(5)〜(7)のXが、Sn、Sb、Ge、Bi及びTeからなる群より選択される原子を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリマー。   The polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein X in the general formulas (5) to (7) has an atom selected from the group consisting of Sn, Sb, Ge, Bi, and Te. ユニットCをさらに含有し、前記ユニットCが下記一般式(8)〜(11)で示される構造のいずれかである請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリマー。
(前記一般式(8)〜(11)中のR1、R及びLは上記一般式(1)中のR、R及びLと同じ選択肢から選択され、
7は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基であり、
及びRはそれぞれ独立に、置換基を有しても良い直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基であり、
前記R7、R及びR及びのうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、メチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよく、
10は置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基であり、
11及びR12はそれぞれ独立に、水素原子;及び置換基を有しても良い直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜12のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、
前記R10、R11及びR12のうち2つ以上が、単結合で直接に、又は、メチレン基からなる群より選択されるいずれかを介して、環構造を形成してもよく、
13はそれぞれ独立に、アルキル基;ヒドロキシ基;アルコキシ基;アルキルカルボニル基;アルキルスルファニル基;アルキルスルフィニル基;アルキルスルホニル基;アミノ基;シアノ基;ニトロ基;及びハロゲン原子;からなる群より選択されるいずれかであり、置換基に炭素を有する場合、これらは置換基を有し、
7〜R13中に炭素−炭素一重結合を有するとき、前記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合に置換されていてもよく、
7〜R13中にメチレン基を有するとき、前記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、
は1〜2の整数であり、mは、lが1のとき0〜4、lが2のとき0〜6の整数であり、
は、lが1のとき1〜5、lが2のとき1〜7の整数であり、
+nは、lが1のとき1〜5であり、lが2のとき1〜7である。)
The polymer according to any one of claims 1 to 5, further comprising a unit C, wherein the unit C has any of the structures represented by the following general formulas (8) to (11).
(R 1, R 2 and L 1 in the general formula (8) to (11) is selected from the same options as R 1, R 2 and L 1 in the general formula (1),
R 7 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent,
R 8 and R 9 are each independently a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent,
Two or more of R 7 , R 8 and R 9 may form a ring structure either directly by a single bond or via any one selected from the group consisting of methylene groups,
R 10 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent,
R 11 and R 12 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent. ,
Two or more of R 10 , R 11 and R 12 may form a ring structure either directly by a single bond or via any one selected from the group consisting of methylene groups,
R 13 is independently selected from the group consisting of an alkyl group; a hydroxy group; an alkoxy group; an alkylcarbonyl group; an alkylsulfanyl group; an alkylsulfinyl group; an alkylsulfonyl group; an amino group; a cyano group; a nitro group; And when the substituent has carbon, these have a substituent,
When R 7 to R 13 have a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond;
When R 7 to R 13 have a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group;
l 1 is an integer of 1 to 2, m 1 is an integer of 0 to 4 when l 1 is 1, and an integer of 0 to 6 when l 1 is 2,
n 1 is 1-5 when l 1 is 1, and 1-7 integer when l 1 is 2,
m 1 + n 1 is 1 to 5 when l 1 is 1, and 1 to 7 when l 1 is 2. )
ユニットDをさらに含有し、前記ユニットDが下記一般式(12)〜(14)で示される化合物のいずれかが下記一般式(15)のR基と結合した構造である請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリマー。
(前記一般式(12)〜(14)中、
14、R15及びR16は、それぞれ独立に、水素原子;電子供与性基;及び電子吸引性基;からなる群より選択されるいずれかであり、
14及びR15のうち少なくとも一つは前記電子供与性基であり、
16のうち少なくとも一つは前記電子供与性基であり、
17は、水素原子;及び置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜6のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、
18は、それぞれ独立に、水素原子;及び置換基を有してもよい直鎖、分岐又は環状の炭素原子数1〜6のアルキル基;からなる群より選択されるいずれかであり、2つのR18は互いに結合して環構造を形成してもよく、
14〜R18中に炭素−炭素一重結合を有するとき、前記炭素−炭素一重結合の少なくとも1つが、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合に置換されていてもよく、
14〜R18中にメチレン基を有するとき、前記メチレン基の少なくとも1つが2価のヘテロ原子含有基で置換されていてもよく、
Eは、直接結合、酸素原子、;硫黄原子及びメチレン基からなる群より選択されるいずれかであり、
は、0又は1の整数であり、
及びnは、それぞれ0〜2の整数であり、n+nは2であり、
が1のときnは0〜4の整数であり、nが2のときnは0〜6の整数であり、nが1のときnは0〜4の整数であり、nが2のときnは0〜6の整数であり、
は0〜7の整数であり、
は1又は2であり、nが1のときnは0〜5の整数であり、nが2のときnは0〜7の整数である。)
(前記一般式(15)中のR、R及びLは、上記一般式(1)中のR、R及びLと同じ選択肢から選択され、
*は前記一般式(12)〜(14)で示される化合物との結合部位を示す。)
Unit D is further contained, and the unit D has a structure in which any of the compounds represented by the following general formulas (12) to (14) is bonded to the R 2 group of the following general formula (15). The polymer as described in any one of these.
(In the general formulas (12) to (14),
R 14 , R 15 and R 16 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom; an electron donating group; and an electron withdrawing group;
At least one of R 14 and R 15 is the electron donating group,
At least one of R 16 is the electron donating group,
R 17 is any one selected from the group consisting of a hydrogen atom; and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent;
Each of R 18 is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom; and an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; Two R 18 may be bonded to each other to form a ring structure;
When R 14 to R 18 have a carbon-carbon single bond, at least one of the carbon-carbon single bonds may be substituted with a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond;
When R 14 to R 18 have a methylene group, at least one of the methylene groups may be substituted with a divalent heteroatom-containing group;
E is any one selected from the group consisting of a direct bond, an oxygen atom; a sulfur atom and a methylene group;
m 3 is an integer of 0 or 1,
n 5 and n 6 are each an integer of 0 to 2, n 5 + n 6 is 2,
When n 5 is 1, n 3 is an integer from 0 to 4, when n 5 is 2, n 3 is an integer from 0 to 6, and when n 6 is 1, n 4 is an integer from 0 to 4. , When n 6 is 2, n 4 is an integer from 0 to 6,
n 7 is an integer of 0 to 7,
n 8 is 1 or 2, n 7 when n 8 is 1 is an integer of 0 to 5, n 7 when n 8 is 2 is an integer of 0-7. )
(R 1, R 2 and L 1 in the general formula (15) is selected from the same options as R 1, R 2 and L 1 in the general formula (1),
* Represents a binding site with the compound represented by the general formulas (12) to (14). )
請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリマーを含有するレジスト組成物。   The resist composition containing the polymer as described in any one of Claims 1-7. 請求項8に記載のレジスト組成物を用いて基板上レジスト膜を形成する工程と、
粒子線又は電磁線を用いて前記レジスト膜を露光する工程と、
前記露光されたレジスト膜を現像してパターンを得る工程と、を含むデバイスの製造方法。
Forming a resist film on a substrate using the resist composition according to claim 8;
Exposing the resist film using a particle beam or electromagnetic beam;
And developing the exposed resist film to obtain a pattern.
請求項8に記載の組成物を基板上に塗布しレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に第1活性エネルギー線を照射する工程と、
前記第1活性エネルギー線照射後のレジスト膜に第2活性エネルギー線を照射する工程と、
前記第2活性エネルギー線照射後のレジスト膜を現像してパターンを得る工程と、を含むデバイスの製造方法。
Applying the composition according to claim 8 on a substrate to form a resist film;
Irradiating the resist film with a first active energy ray;
Irradiating the resist film after the first active energy ray irradiation with a second active energy ray;
And developing a resist film after the second active energy ray irradiation to obtain a pattern.
前記第1活性エネルギー線が粒子線又は電磁波であり、
前記第1活性エネルギー線が粒子線のとき、前記第2活性エネルギー線は電磁波であり、前記第1活性エネルギー線が電磁波のとき、前記第2活性エネルギー線は前記第1活性エネルギー線の前記電磁波の波長よりも長い電磁波である、請求項10に記載のデバイスの製造方法。
The first active energy ray is a particle beam or an electromagnetic wave;
When the first active energy ray is a particle beam, the second active energy ray is an electromagnetic wave, and when the first active energy ray is an electromagnetic wave, the second active energy ray is the electromagnetic wave of the first active energy ray. The device manufacturing method according to claim 10, wherein the device has an electromagnetic wave longer than the wavelength of the device.
前記第1活性エネルギー線を照射する工程と、前記第2活性エネルギー線を照射する工程と、の間に、電熱線又はレーザーにより加熱する工程を含む請求項10又は11に記載のデバイスの製造方法。   The device manufacturing method according to claim 10, comprising a step of heating with a heating wire or a laser between the step of irradiating the first active energy ray and the step of irradiating the second active energy ray. . 前記第1活性エネルギー線照射によりレジスト膜中で前記組成物から第1活性種を発生させ、
前記第1活性種により前記ユニットAのオニウム塩を構造変化させ、
前記第2活性エネルギー線照射により、前記構造変化したオニウム塩から第2活性種を発生させる請求項10〜12のいずれか一項に記載のデバイスの製造方法。
Generating a first active species from the composition in the resist film by irradiation with the first active energy ray;
The onium salt of the unit A is structurally changed by the first active species,
The method for manufacturing a device according to claim 10, wherein a second active species is generated from the structurally changed onium salt by irradiation with the second active energy ray.
前記構造変化したオニウム塩がケトン誘導体である請求項13に記載のデバイスの製造方法。   The device manufacturing method according to claim 13, wherein the structurally changed onium salt is a ketone derivative.
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