JP5264654B2 - Actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and pattern forming method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法に関する。特に本発明は、超LSI及び高容量マイクロチップの製造プロセス、ナノインプリント用モールド作成プロセス並びに高密度情報記録媒体の製造プロセス等に適用可能な超マイクロリソグラフィプロセス、並びにその他のフォトファブリケーションプロセスに好適に用いられる組成物、並びにそれを用いたパターン形成方法に関する。更に詳しくは、本発明は、電子線又はEUV光を用いる半導体素子の微細加工に好適に用いることができる組成物、及びそれを用いたパターン形成方法に関する。 The present invention relates to an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition and a pattern forming method using the same. In particular, the present invention is suitable for an ultra-microlithography process applicable to a manufacturing process of a VLSI and a high-capacity microchip, a mold making process for nanoimprinting, a manufacturing process of a high-density information recording medium, and other photofabrication processes. The present invention relates to a composition used, and a pattern forming method using the composition. More specifically, the present invention relates to a composition that can be suitably used for microfabrication of a semiconductor device using an electron beam or EUV light, and a pattern formation method using the composition.
なお、ここで「活性光線」又は「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及び電子線等を意味している。また、本発明において「光」とは、活性光線又は放射線を意味している。 Here, “active light” or “radiation” means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by an excimer laser, extreme ultraviolet rays, X-rays, and electron beams. In the present invention, “light” means actinic rays or radiation.
また、ここで「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、遠紫外線、X線及びEUV光等による露光のみならず、電子線及びイオンビーム等の粒子線による描画をも意味している。 The term “exposure” here means not only exposure with a mercury lamp, far ultraviolet rays, X-rays, EUV light, etc., but also drawing with particle beams such as electron beams and ion beams, unless otherwise specified.
レジスト組成物を用いた微細加工では、集積回路の高集積化に伴って、超微細パターンの形成が要求されている。それゆえ、露光波長にも短波長化の傾向が見られ、例えば、エキシマレーザー光の代わりに電子線、X線又はEUV光を用いたリソグラフィー技術の開発が進んでいる。また、近年では、レジスト組成物を用いた微細加工は、集積回路の製造のみならず、インプリント用モールド構造体の作成にも用いられている。 In microfabrication using a resist composition, it is required to form an ultrafine pattern as the integrated circuit is highly integrated. Therefore, there is a tendency for the exposure wavelength to be shortened, and for example, development of a lithography technique using an electron beam, X-rays or EUV light instead of excimer laser light is progressing. In recent years, fine processing using a resist composition has been used not only for the production of integrated circuits but also for the production of imprint mold structures.
このような超微細パターンを形成するためには、レジストを薄膜化することが必要である。ところが、レジストを薄膜化すると、そのドライエッチング耐性が低下する場合がある。 In order to form such an ultrafine pattern, it is necessary to reduce the thickness of the resist. However, when the resist is thinned, its dry etching resistance may decrease.
また、電子線(EB)リソグラフィーでは、EBの加速電圧を増大させることによって、レジスト膜中での電子散乱、即ち前方散乱の影響が小さくなることが分かっている。それゆえ、近年では、EBの加速電圧は増大傾向にある。ところが、EBの加速電圧を増大させると、レジスト膜の電子エネルギー捕捉率が低下し、感度が低下する場合がある。 In electron beam (EB) lithography, it is known that the influence of electron scattering in the resist film, that is, forward scattering is reduced by increasing the EB acceleration voltage. Therefore, in recent years, the acceleration voltage of EB has been increasing. However, when the acceleration voltage of EB is increased, the electron energy capture rate of the resist film is lowered, and the sensitivity may be lowered.
これらの問題を解決する方法の1つとして、ナフタレン骨格を有する樹脂の使用が検討されている(例えば、特許文献1〜3参照)。ナフタレン骨格を有する樹脂を用いることにより、例えば、ドライエッチング耐性及び感度を向上させることが可能となる。 As one method for solving these problems, use of a resin having a naphthalene skeleton has been studied (for example, see Patent Documents 1 to 3). By using a resin having a naphthalene skeleton, for example, dry etching resistance and sensitivity can be improved.
しかしながら、EBの加速電圧を増大させると、前方散乱の影響が小さくなる代わりに、レジスト基板において反射した電子の散乱、即ち後方散乱の影響が増大する。そして、露光面積の大きい孤立パターンを形成する場合には、この後方散乱の影響が特に大きい。それゆえ、例えばEBの加速電圧を増大させると、孤立パターンの解像性が低下する可能性がある。 However, when the acceleration voltage of EB is increased, the influence of forward scattering, that is, the influence of back scattering increases, instead of the influence of forward scattering being reduced. And when forming an isolated pattern with a large exposure area, the influence of this backscattering is especially large. Therefore, for example, when the acceleration voltage of EB is increased, the resolution of the isolated pattern may be reduced.
本発明は、孤立パターンの解像性に優れた感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition excellent in the resolution of an isolated pattern, and the pattern formation method using the same.
本発明は、例えば、以下の通りである。 For example, the present invention is as follows.
〔1〕下記一般式(1)により表される繰り返し単位を含んだ樹脂を備えた感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物。
式中、R1、R2及びR3は、各々独立に、水素原子又は1価の置換基を表す。L1はアリーレン基を表す。A1は2価の連結基を表す。Xは複数の芳香環を含んだ構造単位を表し、前記複数の芳香環は、縮環して多環式構造を形成しているか又は単結合を介して互いに連結されている。Yは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、n1が2以上の場合、複数のYは互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。n1は1〜5の整数を表す。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent. L 1 represents an arylene group. A 1 represents a divalent linking group. X represents a structural unit containing a plurality of aromatic rings, and the plurality of aromatic rings are condensed to form a polycyclic structure or are connected to each other through a single bond. Y represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. When n 1 is 2 or more, the plurality of Y may be the same or different from each other. n 1 represents an integer of 1 to 5.
〔2〕前記Xは、下記一般式(X1)〜(X6)の何れかにより表される構造単位である〔1〕に記載の組成物。
式中、R4は、複数存在する場合は各々独立に、1価の置換基を表す。R5は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は、前記A1を表す。n2は0〜14の整数である。X1はCH又はNを表し、2つのX1は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。前記A1、OY及びR4は、前記複数の芳香環を構成している原子の何れに結合していてもよい。 In the formula, when a plurality of R 4 are present, each independently represents a monovalent substituent. R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or A 1 described above. n 2 is an integer of 0 to 14. X 1 represents CH or N, and two X 1 s may be the same as or different from each other. The A 1 , OY and R 4 may be bonded to any of the atoms constituting the plurality of aromatic rings.
〔3〕前記Yは、水素原子又は下記一般式(2)により表される基である〔1〕又は〔2〕に記載の組成物。
式中、R6及びR7は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。Mは、単結合又は2価の連結基を表す。Qは、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂環基、ヘテロ原子を含んでいてもよい芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。R6、R7、M及びQの少なくとも2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。 In the formula, R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. M represents a single bond or a divalent linking group. Q represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alicyclic group which may contain a hetero atom, an aromatic ring group which may contain a hetero atom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group or an aldehyde group. . At least two of R 6 , R 7 , M and Q may be bonded to each other to form a ring.
〔4〕前記樹脂は、下記一般式(3)及び(4)により表される繰り返し単位の少なくとも一方を更に含んでいる〔1〕〜〔3〕の何れかに記載の組成物。
式中、R9〜R14は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R15〜R17は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。R15〜R17の少なくとも2つは、互いに結合して、シクロアルキル基を形成していもよい。L2はアリーレン基を表す。Zは水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。L3は、単結合又は2価の連結基を表す。 In formula, R < 9 > -R < 14 > represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, or a cyano group each independently. R 15 to R 17 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group. At least two of R 15 to R 17 may be bonded to each other to form a cycloalkyl group. L 2 represents an arylene group. Z represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. L 3 represents a single bond or a divalent linking group.
〔5〕電子線、X線又はEUV光により露光される〔1〕〜〔4〕の何れかに記載の組成物。 [5] The composition according to any one of [1] to [4], which is exposed to an electron beam, an X-ray or EUV light.
〔6〕〔1〕〜〔5〕の何れかに記載の組成物を用いて膜を形成することと、前記膜を露光することと、前記露光された膜を現像することとを含んだパターン形成方法。 [6] A pattern comprising forming a film using the composition according to any one of [1] to [5], exposing the film, and developing the exposed film Forming method.
〔7〕前記露光は、電子線、X線又はEUV光を用いて行われる〔6〕に記載の方法。 [7] The method according to [6], wherein the exposure is performed using an electron beam, an X-ray, or EUV light.
本発明により、孤立パターンの解像性に優れた感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン形成方法を提供することが可能となった。 According to the present invention, it is possible to provide an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition excellent in resolution of an isolated pattern and a pattern forming method using the same.
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、ここでは、置換又は無置換を明示していない基及び原子団には、置換基を有していないものと置換基を有しているものとの双方が含まれることとする。例えば、置換又は無置換を明示していない「アルキル基」は、置換基を有していないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有しているアルキル基(置換アルキル基)をも包含することとする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Here, the groups and atomic groups that do not explicitly indicate substitution or non-substitution include both those that do not have a substituent and those that have a substituent. For example, an “alkyl group” that does not clearly indicate substitution or unsubstituted is not only an alkyl group that does not have a substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group that has a substituent (substituted alkyl group) Is also included.
本発明に係る感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物は、例えばポジ型の組成物であり、典型的にはポジ型のレジスト組成物である。以下、この組成物の構成を説明する。 The actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition according to the present invention is, for example, a positive composition, typically a positive resist composition. Hereinafter, the structure of this composition is demonstrated.
〔1〕樹脂(P)
本発明に係る組成物は、樹脂(P)を含んでいる。この樹脂(P)は、下記一般式(1)により表される繰り返し単位を含んでいる。
The composition according to the present invention contains a resin (P). This resin (P) contains a repeating unit represented by the following general formula (1).
式中、R1、R2及びR3は、各々独立に、水素原子又は1価の置換基を表す。L1はアリーレン基を表す。A1は2価の連結基を表す。Xは複数の芳香環を含んだ構造単位を表し、前記複数の芳香環は、縮環して多環式構造を形成しているか又は単結合を介して互いに連結されている。Yは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、n1が2以上の場合、複数のYは互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。n1は1〜5の整数を表す。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent. L 1 represents an arylene group. A 1 represents a divalent linking group. X represents a structural unit containing a plurality of aromatic rings, and the plurality of aromatic rings are condensed to form a polycyclic structure or are connected to each other through a single bond. Y represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. When n 1 is 2 or more, the plurality of Y may be the same or different from each other. n 1 represents an integer of 1 to 5.
R1、R2及びR3の各々は、上述したように、水素原子又は1価の置換基である。1価の置換基としては、例えば、アルキル基;シクロアルキル基;ハロゲン原子;酸素原子、硫黄原子、窒素原子及びケイ素原子等のヘテロ原子を含んだ置換基;並びにこれらの組み合わせが挙げられる。 Each of R 1 , R 2 and R 3 is a hydrogen atom or a monovalent substituent as described above. Examples of the monovalent substituent include an alkyl group; a cycloalkyl group; a halogen atom; a substituent containing a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, and a silicon atom; and combinations thereof.
アルキル基の炭素数は、好ましくは20以下とし、更に好ましくは8以下とする。このアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基及びドデシル基が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基及びt−ブチル基が特に好ましい。 The carbon number of the alkyl group is preferably 20 or less, more preferably 8 or less. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a hexyl group, a 2-ethylhexyl group, an octyl group, and a dodecyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a t-butyl group are particularly preferable.
シクロアルキル基は、単環型であってもよく、多環型であってもよい。このシクロアルキル基の炭素数は、好ましくは3〜8とする。 The cycloalkyl group may be monocyclic or polycyclic. The cycloalkyl group preferably has 3 to 8 carbon atoms.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。これらのうち、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子がより好ましく、臭素原子が特に好ましい。 Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are more preferable, and a bromine atom is particularly preferable.
ヘテロ原子を含んだ置換基としては、例えば、水酸基、アルコキシ基、チオール基、チオエーテル基及びアミノ基が挙げられる。 Examples of the substituent containing a hetero atom include a hydroxyl group, an alkoxy group, a thiol group, a thioether group, and an amino group.
アルコキシ基の炭素数は、好ましくは20以下とし、更に好ましくは8以下とする。このアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブチロキシ基及びオクチロキシ基が挙げられる。中でも、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基及びt−ブトキシ基が特に好ましい。なお、チオエーテル基についても、酸素原子の代わりに硫黄原子を用いることを除いては、アルコキシ基と同様のものが挙げられる。 The number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably 20 or less, more preferably 8 or less. Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and an octyloxy group. Of these, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a t-butoxy group are particularly preferable. The thioether group is the same as the alkoxy group except that a sulfur atom is used instead of an oxygen atom.
これらの基は、置換基を更に有していてもよい。これらの基が更に有し得る置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基及びニトロ基が挙げられる。なお、この置換基の炭素数は、好ましくは8以下とする。 These groups may further have a substituent. Examples of the substituent that these groups may further have include, for example, alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxy groups, carboxy groups, halogen atoms, alkoxy groups, and thioethers. Group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, cyano group and nitro group. The carbon number of this substituent is preferably 8 or less.
L1は、上述したように、アリーレン基を表す。このアリーレン基は、ヘテロ環を有していてもよい。また、このアリーレン基は、置換基を更に有していてもよい。 L 1 represents an arylene group as described above. This arylene group may have a heterocycle. Further, this arylene group may further have a substituent.
アリーレン基の炭素数は、好ましくは4〜20とし、更に好ましくは6〜14とする。このアリーレン基としては、例えば、フェニレン基及びナフチレン基が挙げられる。 The number of carbon atoms of the arylene group is preferably 4-20, and more preferably 6-14. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthylene group.
アリーレン基が更に有し得る置換基としては、例えば、ニトロ基、フッ素原子等のハロゲン原子、カルボキシ基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、及びアルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)が挙げられる
A1は、上述したように、2価の連結基を表す。この連結基としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、−O−、−SO2−、−CO−、−N(R)−及びこれらの組み合わせが挙げられる。ここで、Rは、アリール基、アルキル基又はシクロアルキルを表す。L1とXとの間にA1を介在させることにより、樹脂のアルカリ溶解性の低下を抑制することが可能となる。
Examples of the substituent that the arylene group may further include, for example, a nitro group, a halogen atom such as a fluorine atom, a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, an alkoxy group (preferably having a carbon number of 1 to 15), a cycloalkyl group (Preferably 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), and alkoxycarbonyl An oxy group (preferably having 2 to 7 carbon atoms) may be mentioned. A 1 represents a divalent linking group as described above. Examples of the linking group include an alkylene group, a cycloalkylene group, —O—, —SO 2 —, —CO—, —N (R) —, and combinations thereof. Here, R represents an aryl group, an alkyl group, or cycloalkyl. By interposing the A 1 between L 1 and X, it is possible to suppress a decrease in alkaline solubility of the resin.
アルキレン基としては、好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、及びドデカニレン基等の炭素数1〜12のものが挙げられる。 As an alkylene group, Preferably, C1-C12 things, such as a methylene group, ethylene group, a propylene group, a butylene group, a hexylene group, an octylene group, and a dodecanylene group, are mentioned.
シクロアルキレン基としては、好ましくは、シクロペンチレン基及びシクロヘキシレン基等の炭素数5〜8のものが挙げられる。 Preferred examples of the cycloalkylene group include those having 5 to 8 carbon atoms such as a cyclopentylene group and a cyclohexylene group.
これらアルキレン基及びシクロアルキレン基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アミノ基、アミド基、ウレイド基、ウレタン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオエーテル基、アシル基、アシロキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基及びニトロ基が挙げられる。 These alkylene groups and cycloalkylene groups may further have a substituent. Examples of the substituent include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, amino groups, amide groups, ureido groups, urethane groups, hydroxy groups, carboxy groups, halogen atoms, alkoxy groups, thioether groups, acyl groups, and acyloxy groups. , Alkoxycarbonyl group, cyano group and nitro group.
A1の「最小連結原子数」は、1〜50であることが好ましく、2〜25であることが更に好ましく、3〜15であることが特に好ましい。この「最小連結原子数」が過度に小さいと、側鎖の構造が剛直となり、樹脂(P)のアルカリ現像液への溶解性が著しく低下する可能性がある。この「最小連結原子数」が過度に大きいと、樹脂(P)のガラス転移温度が低下し、膜中で露光により発生した酸が拡散しやすくなるため、ラフネス特性及び解像性等が低下する可能性がある。 The “minimum linking atom number” of A 1 is preferably 1 to 50, more preferably 2 to 25, and particularly preferably 3 to 15. If this “minimum number of linked atoms” is excessively small, the structure of the side chain becomes rigid, and the solubility of the resin (P) in an alkaline developer may be significantly reduced. If this “minimum number of linking atoms” is excessively large, the glass transition temperature of the resin (P) is lowered, and the acid generated by exposure in the film is likely to diffuse, so that roughness characteristics, resolution, etc. are lowered. there is a possibility.
なお、A1の「最小連結原子数」は、以下のようにして定められる数である。即ち、まず、A1を構成している原子のうち、L1と結合している原子と、Xと結合している原子とを結ぶ原子の列を考える。次に、これら列の各々に含まれる原子数を求める。そして、これら原子数のうち最小のものを、A1の「最小連結原子数」とする。 The “minimum number of connected atoms” of A 1 is a number determined as follows. That is, first of all, let us consider a sequence of atoms connecting the atoms bonded to L 1 and the atoms bonded to X among the atoms constituting A 1 . Next, the number of atoms contained in each of these columns is obtained. Then, the smallest of these atoms, and "Minimum linking atoms" of A 1.
例えば、A1がプロピレン基である場合、その最小連結原子数は3である。A1が−CH2−O−CO−である場合、その最小連結原子数は3である。A1が2−メチル−ブチレン基である場合、その最小連結原子数は4である。A1がシクロへキシレン基である場合、その最小連結原子数は4である。A1が−O−CH2CH2CH2−O−CO−である場合、その最小連結原子数は6である。なお、A1が直鎖状のアルキレン基の場合、A1の最小連結原子数は、その炭素数に等しい。 For example, when A 1 is a propylene group, the minimum number of linking atoms is 3. When A 1 is —CH 2 —O—CO—, the minimum number of linking atoms is 3. When A 1 is a 2-methyl-butylene group, the minimum number of linking atoms is 4. When A 1 is a cyclohexylene group, the minimum number of linking atoms is 4. When A 1 is —O—CH 2 CH 2 CH 2 —O—CO—, the minimum number of linked atoms is 6. When A 1 is a linear alkylene group, the minimum number of connected atoms of A 1 is equal to the number of carbon atoms.
Xは、上述したように、複数の芳香環を含んだ構造単位を表している。これら複数の芳香環は、縮環して多環式構造を形成していてもよく、単結合を介して互いに連結されていてもよい。なお、これら芳香環の各々は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。Xとして複数の芳香環を含んだ構造単位を用いることにより、ドライエッチング耐性の向上、及び二次電子発生量の増大に起因した感度の向上を達成し得る。 X represents a structural unit containing a plurality of aromatic rings, as described above. The plurality of aromatic rings may be condensed to form a polycyclic structure, or may be connected to each other through a single bond. Each of these aromatic rings may contain a hetero atom. By using a structural unit containing a plurality of aromatic rings as X, it is possible to achieve an improvement in dry etching resistance and an improvement in sensitivity due to an increase in the amount of secondary electrons generated.
Xが含み得る芳香環としては、例えば、ベンゼン環、チオフェン環、ピロール環、フラン環、イミダゾール環、ピリジン環及びピラゾール環が挙げられる。 Examples of the aromatic ring that X may include include a benzene ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a furan ring, an imidazole ring, a pyridine ring, and a pyrazole ring.
複数の芳香環が縮環して形成し得る多環式構造としては、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、トリフェニレン環、インドール環、ベンズイミダゾール環、カルバゾール環及びフェノチアジン環が挙げられる。この中でも、インドール環、ピレン環、フェナントレン環、アントラセン環及びナフタレン環が更に好ましく、インドール環、アントラセン環及びナフタレン環が特に好ましい。 Examples of the polycyclic structure that can be formed by condensing a plurality of aromatic rings include naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, triphenylene ring, indole ring, benzimidazole ring, carbazole ring, and phenothiazine ring. It is done. Among these, an indole ring, a pyrene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring and a naphthalene ring are more preferable, and an indole ring, an anthracene ring and a naphthalene ring are particularly preferable.
複数の芳香環が単結合を介して互いに連結された構造としては、例えば、ビフェニル構造、ターフェニル構造及びビオローゲン構造が挙げられる。中でも、ビフェニル構造及びターフェニル構造が特に好ましい。 Examples of the structure in which a plurality of aromatic rings are connected to each other through a single bond include a biphenyl structure, a terphenyl structure, and a viologen structure. Among these, a biphenyl structure and a terphenyl structure are particularly preferable.
Xに含まれる芳香環の数は、好ましくは2〜6、より好ましくは2〜4、更に好ましくは2又は3である。なお、ここで「芳香環の数」とは、ベンゼン環又はそれに対応する単環ヘテロアリール環の数である。例えば、ナフタレン残基、ビフェニル残基及びビピリジン残基のそれは2であり、アントラセン残基、カルバゾール残基及びフェノチアジン残基のそれは3である。 The number of aromatic rings contained in X is preferably 2-6, more preferably 2-4, and even more preferably 2 or 3. Here, the “number of aromatic rings” is the number of benzene rings or the corresponding monocyclic heteroaryl rings. For example, it is 2 for naphthalene, biphenyl and bipyridine residues and 3 for anthracene, carbazole and phenothiazine residues.
Xは、好ましくは、下記一般式(X1)〜(X6)の何れかにより表される構造単位である。
式中、R4は、複数存在する場合は各々独立に、1価の置換基を表す。R5は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は、一般式(1)におけるA1を表す。n2は0〜14の整数である。X1はCH又はNを表し、2つのX1は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。なお、これらXにおいて、A1、OY及びR4は、複数の芳香環を構成している原子の何れに結合していてもよい。 In the formula, when a plurality of R 4 are present, each independently represents a monovalent substituent. R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or A 1 in the general formula (1). n 2 is an integer of 0 to 14. X 1 represents CH or N, and two X 1 s may be the same as or different from each other. In X, A 1 , OY and R 4 may be bonded to any of atoms constituting a plurality of aromatic rings.
R4は、上述したように、1価の置換基である。この1価の置換基としては、例えば、先にR1〜R3について列挙したのと同様のものが挙げられる。これらのうち、フッ素原子及び臭素原子等のハロゲン原子、並びにアルキル基が特に好ましい。 R 4 is a monovalent substituent as described above. Examples of the monovalent substituent include the same ones as listed above for R 1 to R 3 . Of these, halogen atoms such as fluorine atom and bromine atom, and alkyl groups are particularly preferred.
R5は、上述したように、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は、一般式(1)におけるA1である。アルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、先にR1〜R3について列挙したのと同様のものが挙げられる。 As described above, R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or A 1 in the general formula (1). Examples of the alkyl group and cycloalkyl group include the same groups as those enumerated above for R 1 to R 3 .
n2は、上述したように、0〜14の整数である。n2は、好ましくは0〜10であり、より好ましくは0〜8である。 n 2 is an integer of 0 to 14 as described above. n 2 is preferably 0-10, more preferably 0-8.
以下に、一般式(X1)〜(X6)の何れかにより表される構造単位の具体例を示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。
Yは、上述したように、水素原子又は酸の作用により脱離する基である。なお、n1が2以上の場合、複数のYは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 Y is a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid as described above. When n 1 is 2 or more, the plurality of Y may be the same or different from each other.
酸の作用により脱離する基としては、例えば、下記一般式(5)〜(7)により表される基が挙げられる。
式中、R18〜R26は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表す。なお、R18とR19とは、互いに結合して、環を形成していてもよい。
アルキル基及びシクロアルキル基としては、例えば、先にR1〜R3について列挙したのと同様のものが挙げられる。
Wherein, R 18 to R 26 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. R 18 and R 19 may be bonded to each other to form a ring.
Examples of the alkyl group and cycloalkyl group include the same groups as those enumerated above for R 1 to R 3 .
アリール基は、ヘテロ原子を含んでいてもよい。このアリール基の炭素数は、好ましくは4〜20とし、更に好ましくは6〜14とし、特に好ましくは6〜12とする。このアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。 The aryl group may contain a hetero atom. The aryl group preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.
アリール基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、ニトロ基、フッ素原子などのハロゲン原子、カルボキシ基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、及びアルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)が挙げられる。 The aryl group may further have a substituent. Examples of the substituent include a nitro group, a halogen atom such as a fluorine atom, a carboxy group, a hydroxyl group, an amino group, a cyano group, an alkoxy group (preferably having 1 to 15 carbon atoms), a cycloalkyl group (preferably having 3 carbon atoms). To 15), an aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxycarbonyl group (preferably 2 to 7 carbon atoms), an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), and an alkoxycarbonyloxy group (preferably carbon). Formula 2-7) is mentioned.
以下に、一般式(5)〜(7)の何れかにより表される基の具体例を示すが、本発明がこれに限定されるものではない。なお、式中、「−」はO原子との連結基を表し、メチル基は「Me−」として表記して区別している。
Yが酸の作用により脱離する基である場合、このYは、好ましくは、下記一般式(2)により表される基である。
R6及びR7は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はこれらの組み合わせを表す。Mは、単結合又は2価の連結基を表す。Qは、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂環基、ヘテロ原子を含んでいてもよい芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。 R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a combination thereof. M represents a single bond or a divalent linking group. Q represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alicyclic group which may contain a hetero atom, an aromatic ring group which may contain a hetero atom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group or an aldehyde group. .
なお、R6、R7、M及びQの少なくとも2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。この環は、5員環又は6員環であることが好ましい。 In addition, at least two of R 6 , R 7 , M and Q may be bonded to each other to form a ring. This ring is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
R6又はR7としてのアルキル基は、例えば、炭素数1〜8のアルキル基である。好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基が挙げられる。 The alkyl group as R 6 or R 7 is, for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Preferably, a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, hexyl group and octyl group are mentioned.
R6又はR7としてのシクロアルキル基は、例えば、炭素数3〜15のシクロアルキル基である。好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基及びアダマンチル基が挙げられる。 The cycloalkyl group as R 6 or R 7 is, for example, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms. Preferably, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, and an adamantyl group are mentioned.
R6又はR7としてのアリール基は、例えば、炭素数6〜15のアリール基である。好ましくは、フェニル基、トリル基、ナフチル基及びアントリル基が挙げられる。 The aryl group as R 6 or R 7 is, for example, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. Preferably, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and an anthryl group are mentioned.
R6及びR7としてのアラルキル基は、例えば、炭素数6〜20のアラルキル基である。好ましくは、ベンジル基及びフェネチル基が挙げられる。 The aralkyl group as R 6 and R 7 is, for example, an aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms. Preferably, a benzyl group and a phenethyl group are mentioned.
Mとしての2価の連結基は、例えば、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基又はオクチレン基)、シクロアルキレン基(例えば、シクロペンチレン基又はシクロヘキシレン基)、アルケニレン基(例えば、エチレン基、プロペニレン基又はブテニレン基)、アリーレン基(例えば、フェニレン基、トリレン基又はナフチレン基)、−S−、−O−、−CO−、−SO2−、−N(R0)−、又はこれらの組み合わせである。ここで、R0は、水素原子又はアルキル基(例えば炭素数1〜8のアルキル基であって、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基等)である。 The divalent linking group as M is, for example, an alkylene group (for example, methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, hexylene group or octylene group), cycloalkylene group (for example, cyclopentylene group or cyclohexylene group). ), an alkenylene group (e.g., an ethylene group, a propenylene group or a butenylene group), an arylene group (e.g., phenylene, tolylene or naphthylene group), - S -, - O -, - CO -, - SO 2 -, - N (R 0 ) — or a combination thereof. Here, R 0 is a hydrogen atom or an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, Hexyl group and octyl group).
Qとしてのアルキル基及びシクロアルキル基は、例えば、上述したR6及びR7としての各基と同様である。 The alkyl group and cycloalkyl group as Q are the same as, for example, each group as R 6 and R 7 described above.
Qとしての脂環基及び芳香環基としては、例えば、上述したR6及びR7としてのシクロアルキル基及びアリール基が挙げられる。その炭素数は、好ましくは、3〜15である。
ヘテロ原子を含む脂環基及びヘテロ原子を含む芳香環基としては、例えば、チイラン、シクロチオラン、チオフェン、フラン、ピロール、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾピロール、トリアジン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、チアジアゾール、チアゾール及びピロリドンが挙げられる。
Examples of the alicyclic group and aromatic ring group as Q include the cycloalkyl group and aryl group as R 6 and R 7 described above. The carbon number is preferably 3-15.
Examples of the alicyclic group containing a hetero atom and the aromatic ring group containing a hetero atom include, for example, thiirane, cyclothiolane, thiophene, furan, pyrrole, benzothiophene, benzofuran, benzopyrrole, triazine, imidazole, benzimidazole, triazole, thiadiazole, thiazole. And pyrrolidone.
R6、R7、M及びQの少なくとも2つが互いに結合して環を形成する場合としては、例えば、R6とR7とが結合してブチレン基又はペンチレン基を形成して5員環又は6員環を形成する場合、及び、M及びQの何れかとR6及びR7の何れかとが結合してプロピレン基又はブチレン基を形成して、酸素原子を含有する5員環又は6員環を形成する場合が挙げられる。 In the case where at least two of R 6 , R 7 , M and Q are bonded to each other to form a ring, for example, R 6 and R 7 are bonded to form a butylene group or a pentylene group to form a 5-membered ring or When a 6-membered ring is formed, and either M and Q and R 6 and R 7 are bonded to form a propylene group or butylene group, and a 5-membered or 6-membered ring containing an oxygen atom Is formed.
R6、R7、M及びQにより表される各基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、上記のR1〜R3が有し得る置換基として列挙したのと同様のものが挙げられる。なお、この置換基の炭素数は、好ましくは8以下である。 Each group represented by R 6 , R 7 , M and Q may further have a substituent. As the substituent, for example, the same ones as listed as the substituent which the above R 1 to R 3 may have can be mentioned. The carbon number of this substituent is preferably 8 or less.
−(M−Q)により表される基の炭素数は、好ましくは1〜30であり、更に好ましくは5〜20である。 The number of carbon atoms of the group represented by-(MQ) is preferably 1-30, and more preferably 5-20.
以下に、一般式(2)により表される基の具体例を示すが、本発明がこれに限定されるものではない。なお、式中、「−」はO原子との連結基を表し、メチル基は「Me−」として表記して区別している。
n1が2以上の場合、Yは、異なる2つの酸素原子と連結して環を形成していてもよい。即ち、Yは、「−O−Y−O−」により表される部分構造を構成していてもよい。この場合、Yは、好ましくは、下記一般式(2’)により表される基である。
式中、R6’及びR7’は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。これらR6’及びR7’の好ましい例は、R6及びR7の好ましい例と同様である。
Yと異なる2つの酸素原子とが連結して形成し得る環としては、5員、6員又は7員環が好ましく、6員環が特に好ましい。
In the formula, R 6 ′ and R 7 ′ each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. Preferred examples of these R 6 ′ and R 7 ′ are the same as the preferred examples of R 6 and R 7 .
As a ring that can be formed by linking two oxygen atoms different from Y, a 5-membered, 6-membered or 7-membered ring is preferable, and a 6-membered ring is particularly preferable.
以下に、樹脂(P)の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
樹脂(P)は、一般式(1)により表される繰り返し単位を1種類のみ含んでいてもよいが、一般式(1)により表される繰り返し単位を複数種類含んでいることが更に好ましい。 The resin (P) may contain only one type of repeating unit represented by the general formula (1), but more preferably contains a plurality of types of repeating units represented by the general formula (1).
樹脂(P)は、下記一般式(3)及び(4)により表される繰り返し単位を更に含んでいてもよい。
式中、R9〜R14は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R15〜R17は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。なお、R15〜R17の少なくとも2つは、互いに結合して、シクロアルキル基を形成していもよい。
L2はアリーレン基を表す。Zは水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。L3は、単結合又は2価の連結基を表す。
In formula, R < 9 > -R < 14 > represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, or a cyano group each independently. R 15 to R 17 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group. In addition, at least two of R 15 to R 17 may be bonded to each other to form a cycloalkyl group.
L 2 represents an arylene group. Z represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. L 3 represents a single bond or a divalent linking group.
R9〜R14としてのアルキル基及びシクロアルキル基は、例えば、先にR1〜R3について列挙したのと同様のものである。
R15〜R17のアルキル基としては、炭素数1〜4の直鎖又は分岐状のものが好ましい。
R15〜R17のシクロアルキル基としては、炭素数3〜8の単環のシクロアルキル基又は炭素数7〜20の多環のシクロアルキル基が好ましい。
The alkyl group and cycloalkyl group as R 9 to R 14 are, for example, the same as those listed above for R 1 to R 3 .
As the alkyl group for R 15 to R 17 , a linear or branched group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
As the cycloalkyl group of R 15 to R 17 , a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms or a polycyclic cycloalkyl group having 7 to 20 carbon atoms is preferable.
R15〜R17の少なくとも2つが互いに結合して形成し得るシクロアルキル基としては、炭素数3〜8の単環のシクロアルキル基又は炭素数7〜20の多環のシクロアルキル基が好ましい。中でも、炭素数5〜6の単環のシクロアルキル基が特に好ましい。R17がメチル基又はエチル基であり、R15とR16とが結合して上述のシクロアルキル基を形成している態様が更に好ましい。 The cycloalkyl group that can be formed by combining at least two of R 15 to R 17 with each other is preferably a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms or a polycyclic cycloalkyl group having 7 to 20 carbon atoms. Among these, a monocyclic cycloalkyl group having 5 to 6 carbon atoms is particularly preferable. An embodiment in which R 17 is a methyl group or an ethyl group, and R 15 and R 16 are bonded to form the above-described cycloalkyl group is more preferable.
L2としては、例えば、先にL1について列挙したのと同様の基が挙げられる。
Zとしては、例えば、先にYについて列挙したのと同様の基が挙げられる。
Examples of L 2 include the same groups as those listed above for L 1 .
Examples of Z include the same groups as listed above for Y.
L3としては、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、−O−、−SO2−、−CO−、−N(RN)−及びこれらの複数の組み合わせが挙げられる。ここで、RNは、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。 Examples of L 3 include an alkylene group, a cycloalkylene group, —O—, —SO 2 —, —CO—, —N ( RN ) —, and a plurality of combinations thereof. Here, RN represents an aryl group, an alkyl group, or a cycloalkyl group.
RNとしてのアリール基の炭素数は、好ましくは4〜20であり、更に好ましくは6〜14である。このアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。
RNとしてのアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜8である。このアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基及びオクチル基が挙げられる。
RNとしてのシクロアルキル基の炭素数は、好ましくは5〜8である。このシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。
The carbon number of the aryl group as R N is preferably 4 to 20, more preferably from 6 to 14. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.
The carbon number of the alkyl group as R N is preferably 1-8. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, and an octyl group.
The carbon number of the cycloalkyl group as R N is preferably 5-8. Examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
一般式(3)により表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
一般式(4)により表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
一般式(1)により表される繰り返し単位の樹脂(P)に占める含有量は、全繰り返し単位を基準として、3〜100モル%とすることが好ましく、5〜90モル%とすることがより好ましく、10〜80モル%とすることが更に好ましい。 The content of the repeating unit represented by the general formula (1) in the resin (P) is preferably 3 to 100 mol%, more preferably 5 to 90 mol%, based on all repeating units. Preferably, it is more preferable to set it as 10-80 mol%.
樹脂(P)の形態は、ランダム型、ブロック型、クシ型及びスター型等の何れであってもよい。
上述した樹脂(P)は、例えば、各繰り返し単位に対応する不飽和モノマーを、ラジカル、カチオン又はアニオン重合させることにより合成することができる。また各繰り返し単位の前駆体に相当する不飽和モノマーを用いて重合した後に、高分子反応を行うことにより合成することも可能である。
The form of the resin (P) may be any of random type, block type, comb type, star type and the like.
The resin (P) described above can be synthesized, for example, by subjecting an unsaturated monomer corresponding to each repeating unit to radical, cation or anion polymerization. It is also possible to synthesize by polymerizing after using an unsaturated monomer corresponding to the precursor of each repeating unit.
この樹脂(P)の分子量は、特に制限されないが、重量平均分子量が1000〜100000の範囲であることが好ましく、1500〜70000の範囲であることがより好ましく、2000〜50000の範囲であることが特に好ましい。ここで、樹脂の重量平均分子量は、GPC(溶媒:THF)によって測定したポリスチレン換算分子量を示す。 The molecular weight of the resin (P) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably in the range of 1000 to 100,000, more preferably in the range of 1500 to 70000, and in the range of 2000 to 50000. Particularly preferred. Here, the weight average molecular weight of the resin indicates a molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (solvent: THF).
また、分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.00〜3.50であり、より好ましくは1.03〜2.50であり、更に好ましくは1.05〜2.00である。 Moreover, dispersity (Mw / Mn) becomes like this. Preferably it is 1.00-3.50, More preferably, it is 1.03-2.50, More preferably, it is 1.05-2.00.
樹脂(P)の性能を更に向上させるべく、耐ドライエッチング性を著しく損なわない範囲で、他の重合性モノマー由来の繰り返し単位を更に含有させてもよい。 In order to further improve the performance of the resin (P), a repeating unit derived from another polymerizable monomer may be further contained within a range that does not significantly impair the dry etching resistance.
他の重合性モノマー由来の繰り返し単位の樹脂(P)に占める含有量は、全繰り返し単位を基準として、一般的に50モル%以下、好ましくは30モル%以下である。使用可能な他の重合性モノマーには、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類及びクロトン酸エステル類等から選択される付加重合性不飽和結合を少なくとも1個有する化合物が含まれる。その他、無水マレイン酸、マレイミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びマレイロニトリルも挙げられる。 The content of the repeating units derived from other polymerizable monomers in the resin (P) is generally 50 mol% or less, preferably 30 mol% or less, based on all repeating units. Other polymerizable monomers that can be used include, for example, additions selected from (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, styrenes and crotonic acid esters Compounds having at least one polymerizable unsaturated bond are included. Other examples include maleic anhydride, maleimide, acrylonitrile, methacrylonitrile, and maleilonitrile.
樹脂(P)の含量は、組成物の全固形分を基準として、30〜100質量%とすることが好ましく、50〜100質量%とすることがより好ましく、70〜100質量%とすることが特に好ましい。 The content of the resin (P) is preferably 30 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass, and 70 to 100% by mass based on the total solid content of the composition. Particularly preferred.
樹脂(P)の例としては、一般式(1)により表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位を含んだ樹脂が挙げられる。また、樹脂(P)の他の例としては、一般式(1)により表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位と、一般式(3)により表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位と、一般式(4)により表される繰り返し単位の具体例から選択される1種以上の繰り返し単位とを含んだ樹脂が挙げられる。 Examples of the resin (P) include a resin containing one or more repeating units selected from the specific examples of the repeating unit represented by the general formula (1). Moreover, as another example of resin (P), 1 or more types of repeating units selected from the specific example of the repeating unit represented by General formula (1), and the repeating unit represented by General formula (3) And a resin containing one or more types of repeating units selected from the specific examples of the repeating unit represented by the general formula (4).
樹脂(P)の具体例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
<その他の成分>
本発明に係る組成物は、塩基性化合物、酸分解性樹脂、光酸発生剤、有機溶剤、界面活性剤、酸分解性溶解阻止化合物、染料、可塑剤、光増感剤、現像液に対する溶解を促進させる化合物、及びプロトンアクセプター性官能基を有する化合物等を更に含んでいてもよい。
<Other ingredients>
The composition according to the present invention comprises a basic compound, an acid-decomposable resin, a photoacid generator, an organic solvent, a surfactant, an acid-decomposable dissolution inhibiting compound, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, and a developer. And a compound having a proton acceptor functional group may be further included.
〔2〕塩基性化合物
本発明に係る組成物は、塩基性化合物を更に含んでいてもよい。塩基性化合物を更に含有させると、露光から加熱までの経時による性能変化を更に低減することが可能となる。また、こうすると、露光によって発生した酸の膜中拡散性を制御することが可能となる。
[2] Basic compound The composition according to the present invention may further contain a basic compound. When a basic compound is further contained, it is possible to further reduce the change in performance over time from exposure to heating. This also makes it possible to control the diffusibility of the acid generated by exposure in the film.
この塩基性化合物は、含窒素有機化合物であることが好ましい。使用可能な化合物は特に限定されないが、例えば、以下の(1)〜(4)に分類される化合物を用いることができる。 This basic compound is preferably a nitrogen-containing organic compound. Although the compound which can be used is not specifically limited, For example, the compound classified into the following (1)-(4) can be used.
(1)下記一般式(BS−1)により表される化合物
一般式(BS−1)中、
Rは、各々独立に、水素原子又は有機基を表す。但し、3つのRのうち少なくとも1つは有機基である。この有機基は、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、単環若しくは多環のシクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基である。
In general formula (BS-1),
Each R independently represents a hydrogen atom or an organic group. However, at least one of the three Rs is an organic group. This organic group is a linear or branched alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
Rとしてのアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常1〜20であり、好ましくは1〜12である。
Rとしてのシクロアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常3〜20であり、好ましくは5〜15である。
Although carbon number of the alkyl group as R is not specifically limited, Usually, it is 1-20, Preferably it is 1-12.
Although carbon number of the cycloalkyl group as R is not specifically limited, Usually, it is 3-20, Preferably it is 5-15.
Rとしてのアリール基の炭素数は、特に限定されないが、通常6〜20であり、好ましくは6〜10である。具体的には、フェニル基及びナフチル基等が挙げられる。
Rとしてのアラルキル基の炭素数は、特に限定されないが、通常7〜20であり、好ましくは7〜11である。具体的には、ベンジル基等が挙げられる。
Although carbon number of the aryl group as R is not specifically limited, Usually, it is 6-20, Preferably it is 6-10. Specific examples include a phenyl group and a naphthyl group.
Although carbon number of the aralkyl group as R is not specifically limited, Usually, it is 7-20, Preferably it is 7-11. Specific examples include a benzyl group.
Rとしてのアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基は、水素原子が置換基により置換されていてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルカルボニルオキシ基及びアルキルオキシカルボニル基等が挙げられる。
なお、一般式(BS−1)により表される化合物では、Rのうち少なくとも2つが有機基であることが好ましい。
In the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group as R, a hydrogen atom may be substituted with a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, a hydroxy group, a carboxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylcarbonyloxy group, and an alkyloxycarbonyl group.
In the compound represented by the general formula (BS-1), it is preferable that at least two of R are organic groups.
一般式(BS−1)により表される化合物の具体例としては、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリイソデシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジデシルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジメチルウンデシルアミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、メチルジオクタデシルアミン、N,N−ジブチルアニリン、N,N−ジヘキシルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、及び2,4,6−トリ(t−ブチル)アニリンが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (BS-1) include tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-octylamine, tri-n-decylamine, triisodecylamine, dicyclohexyl. Methylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, didecylamine, methyloctadecylamine, dimethylundecylamine, N, N-dimethyldodecylamine, methyldioctadecylamine, N, N-dibutylaniline, N , N-dihexylaniline, 2,6-diisopropylaniline, and 2,4,6-tri (t-butyl) aniline.
また、一般式(BS−1)により表される好ましい塩基性化合物として、少なくとも1つのRがヒドロキシ基で置換されたアルキル基であるものが挙げられる。具体的には、例えば、トリエタノールアミン及びN,N−ジヒドロキシエチルアニリンが挙げられる。 Moreover, as a preferable basic compound represented by the general formula (BS-1), a compound in which at least one R is an alkyl group substituted with a hydroxy group can be given. Specific examples include triethanolamine and N, N-dihydroxyethylaniline.
なお、Rとしてのアルキル基は、アルキル鎖中に酸素原子を有していてもよい。即ち、オキシアルキレン鎖が形成されていてもよい。オキシアルキレン鎖としては、−CH2CH2O−が好ましい。具体的には、例えば、トリス(メトキシエトキシエチル)アミン、及び、US6040112号明細書のカラム3の60行目以降に例示されている化合物が挙げられる。 In addition, the alkyl group as R may have an oxygen atom in the alkyl chain. That is, an oxyalkylene chain may be formed. As the oxyalkylene chain, —CH 2 CH 2 O— is preferable. Specifically, for example, tris (methoxyethoxyethyl) amine and compounds exemplified in the 60th and subsequent lines of column 3 of US6040112 can be mentioned.
(2)含窒素複素環構造を有する化合物
この含窒素複素環は、芳香族性を有していてもよく、芳香族性を有していなくてもよい。また、窒素原子を複数有していてもよい。さらに、窒素以外のヘテロ原子を含有していてもよい。具体的には、例えば、イミダゾール構造を有する化合物(2−フェニルベンゾイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾールなど)、ピペリジン構造を有する化合物〔N−ヒドロキシエチルピペリジン及びビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートなど〕、ピリジン構造を有する化合物(4−ジメチルアミノピリジンなど)、並びにアンチピリン構造を有する化合物(アンチピリン及びヒドロキシアンチピリンなど)が挙げられる。
(2) Compound having nitrogen-containing heterocyclic structure This nitrogen-containing heterocyclic ring may have aromaticity or may not have aromaticity. Moreover, you may have two or more nitrogen atoms. Furthermore, you may contain hetero atoms other than nitrogen. Specifically, for example, compounds having an imidazole structure (2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, etc.), compounds having a piperidine structure [N-hydroxyethylpiperidine and bis (1,2,2) , 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate], compounds having a pyridine structure (such as 4-dimethylaminopyridine), and compounds having an antipyrine structure (such as antipyrine and hydroxyantipyrine).
また、環構造を2つ以上有する化合物も好適に用いられる。具体的には、例えば、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン及び1,8−ジアザビシクロ〔5.4.0〕−ウンデカ−7−エンが挙げられる。 A compound having two or more ring structures is also preferably used. Specific examples include 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene and 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -undec-7-ene.
(3)フェノキシ基を有するアミン化合物
フェノキシ基を有するアミン化合物とは、アミン化合物が含んでいるアルキル基のN原子と反対側の末端にフェノキシ基を備えた化合物である。フェノキシ基は、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸エステル基、アリール基、アラルキル基、アシロキシ基及びアリールオキシ基等の置換基を有していてもよい。
(3) Amine compound having a phenoxy group An amine compound having a phenoxy group is a compound having a phenoxy group at the terminal opposite to the N atom of the alkyl group contained in the amine compound. The phenoxy group is, for example, a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a carboxylate group, a sulfonate group, an aryl group, an aralkyl group, an acyloxy group, and an aryloxy group. You may have.
この化合物は、より好ましくは、フェノキシ基と窒素原子との間に、少なくとも1つのオキシアルキレン鎖を有している。1分子中のオキシアルキレン鎖の数は、好ましくは3〜9個、さらに好ましくは4〜6個である。オキシアルキレン鎖の中でも−CH2CH2O−が特に好ましい。 This compound more preferably has at least one oxyalkylene chain between the phenoxy group and the nitrogen atom. The number of oxyalkylene chains in one molecule is preferably 3-9, more preferably 4-6. Among the oxyalkylene chains, —CH 2 CH 2 O— is particularly preferable.
具体例としては、2−[2−{2―(2,2―ジメトキシ−フェノキシエトキシ)エチル}−ビス−(2−メトキシエチル)]−アミン、及び、US2007/0224539A1号明細書の段落[0066]に例示されている化合物(C1-1)〜(C3-3)が挙げられる。 Specific examples include 2- [2- {2- (2,2-dimethoxy-phenoxyethoxy) ethyl} -bis- (2-methoxyethyl)]-amine and paragraph [0066] of US2007 / 0224539A1. ] (C1-1) to (C3-3) exemplified in the above.
(4)アンモニウム塩
アンモニウム塩も適宜用いることができる。このアンモニウム塩は、好ましくは、ヒドロキシド又はカルボキシレートである。より具体的には、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。
(4) Ammonium salt Ammonium salts can also be used as appropriate. This ammonium salt is preferably a hydroxide or a carboxylate. More specifically, tetraalkylammonium hydroxide such as tetrabutylammonium hydroxide is preferable.
その他、本発明に係る組成物に使用可能なものとして、特開2002−363146号公報の実施例で合成されている化合物、及び特開2007−298569号公報の段落0108に記載の化合物等が挙げられる。 Other examples that can be used in the composition according to the present invention include compounds synthesized in Examples of JP-A No. 2002-363146, and compounds described in paragraph 0108 of JP-A No. 2007-298869. It is done.
また、塩基性化合物として、感光性の塩基性化合物を用いてもよい。感光性の塩基性化合物としては、例えば、特表2003−524799号公報、及びJ.Photopolym.Sci&Tech. Vol.8,P.543−553(1995)等に記載の化合物を用いることができる。 Moreover, you may use a photosensitive basic compound as a basic compound. As the photosensitive basic compound, for example, JP 2003-524799 A and J. Org. Photopolym. Sci & Tech. Vol. 8, P.I. 543-553 (1995) etc. can be used.
塩基性化合物の分子量は、250〜2000であることが好ましく、400〜1000であることが更に好ましい。 The molecular weight of the basic compound is preferably 250 to 2000, and more preferably 400 to 1000.
これらの塩基性化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る組成物が塩基性化合物を更に含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、通常は0.001〜10質量%とし、好ましくは0.01〜5質量%とする。
These basic compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
When the composition according to the present invention further contains a basic compound, its content is usually 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5%, based on the total solid content of the composition. Mass%.
樹脂(P)の塩基性化合物に対するモル比は、1.5〜300であることが好ましい。即ち、感度及び解像度を向上させる観点から2.5以上が好ましく、露光後加熱処理前におけるパターン太りによる解像度の低下を抑制する観点から300以下が好ましい。このモル比は、より好ましくは2.0〜200であり、更に好ましくは2.5〜150である。 The molar ratio of the resin (P) to the basic compound is preferably 1.5 to 300. That is, 2.5 or more is preferable from the viewpoint of improving sensitivity and resolution, and 300 or less is preferable from the viewpoint of suppressing a reduction in resolution due to pattern thickening before post-exposure heat treatment. This molar ratio is more preferably 2.0 to 200, still more preferably 2.5 to 150.
〔3〕酸分解性樹脂
本発明に係る組成物は、樹脂(P)以外に、酸の作用により分解してアルカリ水溶性に対する溶解速度が増大する樹脂、即ち酸分解性樹脂を更に含んでいてもよい。
[3] Acid-decomposable resin In addition to the resin (P), the composition according to the present invention further contains a resin that decomposes by the action of an acid to increase the dissolution rate with respect to alkaline water solubility, that is, an acid-decomposable resin. Also good.
酸分解性樹脂は、典型的には、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基(以下、酸分解性基ともいう)を備えている。この樹脂は、酸分解性基を、主鎖及び側鎖の一方に備えていてもよく、これらの両方に備えていてもよい。この樹脂は、酸分解性基を側鎖に備えていることが好ましい。 The acid-decomposable resin typically includes a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group (hereinafter also referred to as an acid-decomposable group). This resin may have an acid-decomposable group in one of the main chain and the side chain, or in both of them. This resin preferably has an acid-decomposable group in the side chain.
酸分解性樹脂は、欧州特許254853号明細書、特開平2−25850号公報、同3−223860号公報及び同4−251259号公報等に開示されているように、例えば、樹脂に酸の作用により脱離する基の前駆体を反応させるか、又は、酸の作用により脱離する基の結合したアルカリ可溶性樹脂モノマーを種々のモノマーと共重合させることにより得られる。 The acid-decomposable resin is, for example, disclosed in European Patent No. 254853, JP-A-2-25850, JP-A-3-223860 and JP-A-4-251259. It can be obtained by reacting a precursor of a group capable of leaving by reaction or copolymerizing an alkali-soluble resin monomer to which a group capable of leaving by the action of an acid is bonded with various monomers.
酸分解性基としては、−COOH基及び−OH基等のアルカリ可溶性基の水素原子を、酸の作用により脱離する基で置換した基が好ましい。
酸分解性基の具体例及び好ましい例としては、樹脂(P)における「OY」と同様のものが挙げられる。
As the acid-decomposable group, a group in which a hydrogen atom of an alkali-soluble group such as a —COOH group and a —OH group is substituted with a group capable of leaving by the action of an acid is preferable.
Specific examples and preferred examples of the acid-decomposable group include those similar to “OY” in the resin (P).
上述したアルカリ可溶性基を有する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、フェノール性水酸基を含んだ樹脂、並びに、(メタ)アクリル酸及びノルボルネンカルボン酸等のカルボキシル基を有する繰り返し単位を含んだ樹脂が挙げられる。
フェノール性水酸基を含んだ樹脂としては、好ましくは、ポリ(o−ヒドロキシスチレン)、ポリ(m−ヒドロキシスチレン)、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)及びこれらの共重合体、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、下記構造により表される置換基を有するポリ(ヒドロキシスチレン)類、スチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、α−メチルスチレン−ヒドロキシスチレン共重合体、及び水素化ノボラック樹脂等のヒドロキシスチレン構造単位を有する樹脂が挙げられる。
The resin containing a phenolic hydroxyl group is preferably poly (o-hydroxystyrene), poly (m-hydroxystyrene), poly (p-hydroxystyrene), a copolymer thereof, or hydrogenated poly (hydroxystyrene). And having a hydroxystyrene structural unit such as a poly (hydroxystyrene) having a substituent represented by the following structure, a styrene-hydroxystyrene copolymer, an α-methylstyrene-hydroxystyrene copolymer, and a hydrogenated novolak resin. Resin.
これら樹脂のアルカリ溶解速度は、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)を用いて23℃で測定して、170Å/秒以上であることが好ましく、330Å/秒以上であることがより好ましい。 The alkali dissolution rate of these resins is preferably 170 kg / sec or more, more preferably 330 kg / sec or more as measured at 23 ° C. using 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH). preferable.
これら樹脂の原料として採用可能なモノマーとしては、例えば、アルキルカルボニルオキシスチレン(例えば、t−ブトキシカルボニルオキシスチレン)、アルコキシスチレン(例えば、1−アルコキシエトキシスチレン又はt−ブトキシスチレン)、及び、(メタ)アクリル酸3級アルキルエステル(例えば、t−ブチル(メタ)アクリレート又は2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート又はジアルキル(1−アダマンチル)メチル(メタ)アクリレート)が挙げられる。 Examples of monomers that can be used as raw materials for these resins include alkylcarbonyloxystyrene (for example, t-butoxycarbonyloxystyrene), alkoxystyrene (for example, 1-alkoxyethoxystyrene or t-butoxystyrene), and (meta ) Acrylic acid tertiary alkyl ester (for example, t-butyl (meth) acrylate or 2-alkyl-2-adamantyl (meth) acrylate or dialkyl (1-adamantyl) methyl (meth) acrylate).
本発明に係る組成物に、KrFエキシマレーザー光、電子線、X線又は波長50nm以下の高エネルギー光線(例えばEUV)を照射する場合には、酸分解性樹脂は、芳香族基を備えた繰り返し単位を含んでいることが好ましい。特には、ヒドロキシスチレンを繰り返し単位として含んでいることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ヒドロキシスチレンと酸の作用により脱離する基で保護されたヒドロキシスチレンとの共重合体、又は、ヒドロキシスチレンと(メタ)アクリル酸3級アルキルエステルとの共重合体が挙げられる。 When the composition according to the present invention is irradiated with KrF excimer laser light, electron beam, X-ray, or high energy light (for example, EUV) having a wavelength of 50 nm or less, the acid-decomposable resin is repeatedly provided with an aromatic group. Preferably it contains units. In particular, it is preferable that hydroxystyrene is contained as a repeating unit. Examples of such a resin include a copolymer of hydroxystyrene and a hydroxystyrene protected with a group capable of leaving by the action of an acid, or a copolymer of hydroxystyrene and a tertiary alkyl ester of (meth) acrylic acid. Coalescence is mentioned.
酸分解性樹脂としては、上記一般式(3)又は(4)により表される繰り返し単位を有する樹脂が特に好ましい。 As the acid-decomposable resin, a resin having a repeating unit represented by the general formula (3) or (4) is particularly preferable.
酸分解性樹脂は、他の重合性モノマー由来の繰り返し単位を有していてもよい。これら他の重合性モノマーとしては、例えば、先に樹脂(P)が含み得る他の重合性モノマーとして説明したものが挙げられる。なお、これら他の重合性モノマー由来の繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位を基準として、一般的に50モル%以下であり、好ましくは30モル%以下である。 The acid-decomposable resin may have a repeating unit derived from another polymerizable monomer. Examples of these other polymerizable monomers include those described above as other polymerizable monomers that can be contained in the resin (P). The content of repeating units derived from these other polymerizable monomers is generally 50 mol% or less, preferably 30 mol% or less, based on all repeating units.
水酸基、カルボキシ基及びスルホン酸基等のアルカリ可溶性基を有する繰り返し単位の含有率は、酸分解性樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは1〜99モル%、より好ましくは3〜95モル%、特に好ましくは5〜90モル%である。 The content of the repeating unit having an alkali-soluble group such as a hydroxyl group, a carboxy group, and a sulfonic acid group is preferably 1 to 99 mol%, more preferably 3 to 95 mol% in all repeating units constituting the acid-decomposable resin. Particularly preferred is 5 to 90 mol%.
酸分解性基を有する繰り返し単位の含有率は、酸分解性樹脂を構成する全繰り返し単位中、好ましくは3〜95モル%、より好ましくは5〜90モル%、特に好ましくは10〜85モル%である。 The content of the repeating unit having an acid-decomposable group is preferably from 3 to 95 mol%, more preferably from 5 to 90 mol%, particularly preferably from 10 to 85 mol% in all repeating units constituting the acid-decomposable resin. It is.
酸分解性樹脂の重量平均分子量は、GPC法(溶媒:THF)によるポリスチレン換算値として、好ましくは50,000以下であり、より好ましくは1,000〜20,000であり、特に好ましくは1,000〜10,000である。
酸分解性樹脂の分散度(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜3.0であり、より好ましくは1.05〜2.0であり、更に好ましくは1.1〜1.7である。
The weight average molecular weight of the acid-decomposable resin is preferably 50,000 or less, more preferably 1,000 to 20,000, and particularly preferably 1, as a polystyrene converted value by GPC method (solvent: THF). 000 to 10,000.
The dispersity (Mw / Mn) of the acid-decomposable resin is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.05 to 2.0, and still more preferably 1.1 to 1.7. is there.
また、酸分解性樹脂は、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 Two or more acid-decomposable resins may be used in combination.
酸分解性樹脂の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
なお、本発明に係る組成物が樹脂(P)以外の樹脂を更に含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.5〜80質量%であり、より好ましくは5〜50質量%であり、更に好ましくは10〜30質量%である。 In addition, when the composition according to the present invention further contains a resin other than the resin (P), the content thereof is preferably 0.5 to 80% by mass based on the total solid content of the composition, More preferably, it is 5-50 mass%, More preferably, it is 10-30 mass%.
〔4〕光酸発生剤
光酸発生剤は、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物である。光酸発生剤としては、例えば、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、マイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物、及びそれらの混合物を適宜に選択して使用することができる。これらの例としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩及びビス(アルキルスルホニルジアゾメタン等が挙げられる。
[4] Photoacid generator The photoacid generator is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation. Examples of the photoacid generator include a photoinitiator for photocationic polymerization, a photoinitiator for radical photopolymerization, a photodecolorant for dyes, a photochromic agent, an actinic ray or radiation used for a microresist, etc. Known compounds that generate an acid upon irradiation and mixtures thereof can be appropriately selected and used. Examples of these include sulfonium salts, iodonium salts and bis (alkylsulfonyldiazomethanes).
光酸発生剤の好ましい例としては、下記一般式(ZI)、(ZII)及び(ZIII)により表される化合物が挙げられる。
上記一般式(ZI)において、R201、R202及びR203は、各々独立に、有機基を表す。R201、R202及びR203としての有機基の炭素数は、例えば1〜30であり、好ましくは1〜20である。 In the general formula (ZI), R 201 , R 202 and R 203 each independently represents an organic group. The carbon number of the organic group as R 201, R 202 and R 203 is, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20.
R201〜R203のうち2つは、単結合又は連結基を介して互いに結合して、環を形成してもよい。この場合の連結基としては、例えば、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、アミド結合、カルボニル基、メチレン基及びエチレン基が挙げられる。R201〜R203のうちの2つが結合して形成する基としては、例えば、ブチレン基及びペンチレン基等のアルキレン基が挙げられる。 Two of R 201 to R 203 may be bonded to each other via a single bond or a linking group to form a ring. Examples of the linking group in this case include an ether bond, a thioether bond, an ester bond, an amide bond, a carbonyl group, a methylene group, and an ethylene group. Examples of the group formed by combining two of R 201 to R 203 include alkylene groups such as a butylene group and a pentylene group.
R201、R202及びR203の具体例としては、後述する化合物(ZI−1)、(ZI−2)又は(ZI−3)における対応する基が挙げられる。 Specific examples of R 201 , R 202 and R 203 include corresponding groups in the compound (ZI-1), (ZI-2) or (ZI-3) described later.
X−は、非求核性アニオンを表す。X−としては、例えば、スルホン酸アニオン、ビス(アルキルスルホニル)アミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチドアニオン、BF4 −、PF6 −及びSbF6 −が挙げられる。X−は、好ましくは、炭素原子を含んだ有機アニオンである。好ましい有機アニオンとしては、例えば、下記AN1〜AN3に示す有機アニオンが挙げられる。
式AN1〜AN3中、Rc1〜Rc3は、各々独立に、有機基を表す。この有機基としては、例えば、炭素数1〜30のものが挙げられ、好ましくは、アルキル基、アリール基、又はこれらの複数が連結基を介して連結された基である。なお、この連結基としては、例えば、単結合、−O−、−CO2−、−S−、−SO3−及び−SO2N(Rd1)−が挙げられる。ここで、Rd1は水素原子又はアルキル基を表し、結合しているアルキル基又はアリール基と環を形成してもよい。 In the formula AN1~AN3, Rc 1 ~Rc 3 independently represents an organic group. Examples of the organic group include those having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group, an aryl group, or a group in which a plurality of these groups are linked through a linking group. Examples of this linking group include a single bond, —O—, —CO 2 —, —S—, —SO 3 —, and —SO 2 N (Rd 1 ) —. Here, Rd 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and may form a ring with the bonded alkyl group or aryl group.
Rc1〜Rc3の有機基は、1位がフッ素原子又はフロロアルキル基で置換されたアルキル基、又は、フッ素原子若しくはフロロアルキル基で置換されたフェニル基であってもよい。フッ素原子又はフロロアルキル基を含有させることにより、光照射によって発生する酸の酸性度を上昇させることが可能となる。これにより、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物の感度を向上させることができる。なお、Rc1〜Rc3は、他のアルキル基及びアリール基等と結合して、環を形成していてもよい。 The organic group of Rc 1 to Rc 3 may be an alkyl group substituted at the 1-position with a fluorine atom or a fluoroalkyl group, or a phenyl group substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. By containing a fluorine atom or a fluoroalkyl group, it becomes possible to increase the acidity of the acid generated by light irradiation. Thereby, the sensitivity of the actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition can be improved. Rc 1 to Rc 3 may be bonded to other alkyl groups and aryl groups to form a ring.
また、好ましいX-として、下記一般式(SA1)又は(SA2)により表されるスルホン酸アニオンが挙げられる。
式(SA1)中、
Arは、アリール基を表し、−(D−B)基以外の置換基を更に有していてもよい。
nは、1以上の整数を表す。nは、好ましくは1〜4であり、より好ましくは2〜3であり、最も好ましくは3である。
Dは、単結合又は2価の連結基を表す。この2価の連結基は、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホン酸エステル基又はエステル基である。
Bは、炭化水素基を表す。
Ar represents an aryl group and may further have a substituent other than a-(D-B) group.
n represents an integer of 1 or more. n is preferably 1 to 4, more preferably 2 to 3, and most preferably 3.
D represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group is an ether group, a thioether group, a carbonyl group, a sulfoxide group, a sulfone group, a sulfonic acid ester group, or an ester group.
B represents a hydrocarbon group.
式(SA2)中、
Xfは、各々独立に、フッ素原子、又は少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基を表す。
In formula (SA2),
Xf each independently represents a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom.
R1及びR2は、各々独立に、水素原子、フッ素原子、アルキル基、及び、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基から選ばれる基を表し、複数存在する場合のR1及びR2の各々は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
Lは、単結合又は2価の連結基を表し、複数存在する場合のLは、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
Eは、環状構造を有する基を表す。
xは1〜20の整数を表し、yは0〜10の整数を表し、zは0〜10の整数を表す。
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, or a group selected from an alkyl group substituted with at least one fluorine atom, and R 1 and R 2 when there are a plurality of R 1 and R 2 Each may be the same as or different from each other.
L represents a single bond or a divalent linking group, and when there are a plurality of L, they may be the same as or different from each other.
E represents a group having a cyclic structure.
x represents an integer of 1 to 20, y represents an integer of 0 to 10, and z represents an integer of 0 to 10.
まず、式(SA1)により表されるスルホン酸アニオンについて、詳しく説明する。
式(SA1)中、Arは、好ましくは、炭素数6〜30の芳香族環である。具体的には、Arは、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、アズレン環、ヘプタレン環、インデセン環、ペリレン環、ペンタセン環、アセタフタレン環、フェナントレン環、アントラセン環、ナフタセン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環又はフェナジン環である。中でも、ラフネス改良と高感度化との両立の観点から、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
First, the sulfonate anion represented by the formula (SA1) will be described in detail.
In formula (SA1), Ar is preferably an aromatic ring having 6 to 30 carbon atoms. Specifically, Ar represents, for example, a benzene ring, naphthalene ring, pentalene ring, indene ring, azulene ring, heptalene ring, indecene ring, perylene ring, pentacene ring, acetaphthalene ring, phenanthrene ring, anthracene ring, naphthacene ring, chrysene Ring, triphenylene ring, fluorene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indolizine ring, indole ring, benzofuran ring Benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, phenanthridine ring, acridine ring, phenanthroline ring, Antoren ring, a chromene ring, a xanthene ring, a phenoxathiin ring, a phenothiazine ring or a phenazine ring. Of these, a benzene ring, a naphthalene ring or an anthracene ring is preferable, and a benzene ring is more preferable, from the viewpoint of achieving both roughness improvement and high sensitivity.
Arが−(D−B)基以外の置換基を更に有している場合、この置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる。即ち、この置換基として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メチルチオキシ基、エチルチオキシ基及びtert−ブチルチオキシ基等のアルキルチオキシ基;フェニルチオキシ基及びp−トリルチオキシ基等のアリールチオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、ドデシル基及び2―エチルヘキシル基等の直鎖アルキル基;分岐アルキル基;ビニル基、プロペニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基;アセチレン基;プロピニル基及びヘキシニル基等のアルキニル基;フェニル基及びトリル基等のアリール基;ヒドロキシ基;カルボキシ基;並びにスルホン酸基が挙げられる。中でも、ラフネス改良の観点から、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基が好ましい。 When Ar further has a substituent other than a-(D-B) group, examples of this substituent include the following. That is, as this substituent, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group and tert-butoxy group; aryloxy groups such as phenoxy group and p-tolyloxy group Alkylthioxy groups such as methylthioxy, ethylthioxy and tert-butylthioxy groups; arylthioxy groups such as phenylthioxy and p-tolylthioxy groups; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl, butoxycarbonyl and phenoxycarbonyl Acetoxy group; straight chain alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, heptyl group, hexyl group, dodecyl group and 2-ethylhexyl group; branched alkyl group; vinyl group, propenyl group and hexenyl group, etc. Alkenyl group; ace Hydroxy group; a carboxy group; an aryl group such as a phenyl group and tolyl group; an alkynyl group such as propynyl group and hexynyl group; alkylene group and sulfonic acid group. Of these, straight chain alkyl groups and branched alkyl groups are preferred from the viewpoint of improving roughness.
式(SA1)中、Dは、好ましくは、単結合であるか、又は、エーテル基若しくはエステル基である。より好ましくは、Dは、単結合である。 In formula (SA1), D is preferably a single bond, or an ether group or an ester group. More preferably, D is a single bond.
式(SA1)中、Bは、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はシクロアルキル基である。Bは、好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基である。Bとしてのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はシクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。 In formula (SA1), B is, for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a cycloalkyl group. B is preferably an alkyl group or a cycloalkyl group. The alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group or cycloalkyl group as B may have a substituent.
Bとしてのアルキル基は、好ましくは、分岐アルキル基である。この分岐アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、tert−ブチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、イソヘキシル基、3,3−ジメチルペンチル基及び2−エチルヘキシル基が挙げられる。 The alkyl group as B is preferably a branched alkyl group. Examples of this branched alkyl group include isopropyl group, tert-butyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, sec-butyl group, isobutyl group, isohexyl group, 3,3-dimethylpentyl group and 2-ethylhexyl group. It is done.
Bとしてのシクロアルキル基は、単環のシクロアルキル基であってもよく、多環のシクロアルキル基であってもよい。単環のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基が挙げられる。多環のシクロアルキル基としては、例えば、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボルニル基、カンフェニル基、デカヒドロナフチル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、カンホロイル基、ジシクロヘキシル基及びピネニル基が挙げられる。 The cycloalkyl group as B may be a monocyclic cycloalkyl group or a polycyclic cycloalkyl group. Examples of the monocyclic cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the polycyclic cycloalkyl group include adamantyl group, norbornyl group, bornyl group, camphenyl group, decahydronaphthyl group, tricyclodecanyl group, tetracyclodecanyl group, camphoroyl group, dicyclohexyl group and pinenyl group. Can be mentioned.
Bとしてのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はシクロアルキル基が置換基を有している場合、この置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる。即ち、この置換基として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基及びtert−ブトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基及びp−トリルオキシ基等のアリールオキシ基;メチルチオキシ基、エチルチオキシ基及びtert−ブチルチオキシ基等のアルキルチオキシ基;フェニルチオキシ基及びp−トリルチオキシ基等のアリールチオキシ基;メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基及びフェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセトキシ基;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、ドデシル基及び2―エチルヘキシル基等の直鎖アルキル基;分岐アルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基及びヘキセニル基等のアルケニル基;アセチレン基;プロピニル基及びヘキシニル基等のアルキニル基;フェニル基及びトリル基等のアリール基;ヒドロキシ基;カルボキシ基;スルホン酸基;並びにカルボニル基等が挙げられる。中でも、ラフネス改良と高感度化との両立の観点から、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基が好ましい。 When the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group or cycloalkyl group as B has a substituent, examples of the substituent include the following. That is, as this substituent, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group and tert-butoxy group; aryloxy groups such as phenoxy group and p-tolyloxy group Alkylthioxy groups such as methylthioxy, ethylthioxy and tert-butylthioxy groups; arylthioxy groups such as phenylthioxy and p-tolylthioxy groups; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl, butoxycarbonyl and phenoxycarbonyl Acetoxy group; straight chain alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, heptyl group, hexyl group, dodecyl group and 2-ethylhexyl group; branched alkyl group; cycloalkyl group such as cyclohexyl group; vinyl group , Propenyl group Alkenyl groups such as fine hexenyl group; acetylene group; hydroxy group; a carboxy group; a sulfonic group; an aryl group such as a phenyl group and tolyl group; an alkynyl group such as propynyl group and hexynyl group and a carbonyl group, and the like. Among these, a straight chain alkyl group and a branched alkyl group are preferable from the viewpoint of achieving both improvement in roughness and high sensitivity.
次に、式(SA2)により表されるスルホン酸アニオンについて、詳しく説明する。
式(SA2)中、Xfは、フッ素原子であるか、又は、少なくとも1つのフッ素原子で置換されたアルキル基である。このアルキル基としては、炭素数が1〜10のものが好ましく、炭素数が1〜4のものがより好ましい。また、フッ素原子で置換されたアルキル基は、パーフルオロアルキル基であることが好ましい。
Next, the sulfonate anion represented by the formula (SA2) will be described in detail.
In formula (SA2), Xf is a fluorine atom or an alkyl group substituted with at least one fluorine atom. As this alkyl group, a C1-C10 thing is preferable and a C1-C4 thing is more preferable. The alkyl group substituted with a fluorine atom is preferably a perfluoroalkyl group.
Xfは、好ましくは、フッ素原子又は炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基である。具体的には、Xfは、好ましくは、フッ素原子、CF3、C2F5、C3F7、C4F9、C5F11、C6F13、C7F15、C8F17、CH2CF3、CH2CH2CF3、CH2C2F5、CH2CH2C2F5、CH2C3F7、CH2CH2C3F7、CH2C4F9又はCH2CH2C4F9である。中でも、フッ素原子又はCF3が好ましく、フッ素原子が最も好ましい。 Xf is preferably a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Specifically, Xf is preferably a fluorine atom, CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 , C 4 F 9 , C 5 F 11 , C 6 F 13 , C 7 F 15 , C 8 F 17, CH 2 CF 3, CH 2 CH 2 CF 3, CH 2 C 2 F 5, CH 2 CH 2 C 2 F 5, CH 2 C 3 F 7, CH 2 CH 2 C 3 F 7, CH 2 C 4 F 9 or CH 2 CH 2 C 4 F 9 . Among these, a fluorine atom or CF 3 is preferable, and a fluorine atom is most preferable.
式(SA2)中、R1及びR2の各々は、水素原子、フッ素原子、アルキル基、及び、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基から選ばれる基である。このフッ素原子で置換されていてもよいアルキル基としては、炭素数1〜4のものが好ましい。また、フッ素原子で置換されたアルキル基としては、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基が特に好ましい。具体的には、CF3、C2F5、C3F7、C4F9、C5F11、C6F13、C7F15、C8F17、CH2CF3、CH2CH2CF3、CH2C2F5、CH2CH2C2F5、CH2C3F7、CH2CH2C3F7、CH2C4F9及びCH2CH2C4F9が挙げられ、中でもCF3が好ましい。 In formula (SA2), each of R 1 and R 2 is a group selected from a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, and an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. The alkyl group which may be substituted with a fluorine atom is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Moreover, as an alkyl group substituted by the fluorine atom, a C1-C4 perfluoroalkyl group is especially preferable. Specifically, CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 , C 4 F 9 , C 5 F 11 , C 6 F 13 , C 7 F 15 , C 8 F 17 , CH 2 CF 3 , CH 2 CH 2 CF 3, CH 2 C 2 F 5, CH 2 CH 2 C 2 F 5, CH 2 C 3 F 7, CH 2 CH 2 C 3 F 7, CH 2 C 4 F 9 and CH 2 CH 2 C 4 F 9 is mentioned, and among them, CF 3 is preferable.
式(SA2)中、xは1〜8が好ましく、1〜4がより好ましい。yは0〜4が好ましく、0がより好ましい。zは0〜8が好ましく、0〜4がより好ましい。
式(SA2)中、Lは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、例えば、−COO−、−OCO−、−CO−、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、アルキレン基、シクロアルキレン基及びアルケニレン基が挙げられる。中でも、−COO−、−OCO−、−CO−、−O−、−S−、−SO−又は−SO2−が好ましく、−COO−、−OCO−又は−SO2−がより好ましい。
In the formula (SA2), x is preferably 1 to 8, and more preferably 1 to 4. y is preferably 0 to 4, and more preferably 0. z is preferably from 0 to 8, and more preferably from 0 to 4.
In formula (SA2), L represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group include —COO—, —OCO—, —CO—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, an alkylene group, a cycloalkylene group, and an alkenylene group. It is done. Among these, —COO—, —OCO—, —CO—, —O—, —S—, —SO— or —SO 2 — is preferable, and —COO—, —OCO— or —SO 2 — is more preferable.
式(SA2)中、Eは、環構造を有する基を表す。Eとしては、例えば、環状脂肪族基、アリール基及び複素環構造を有する基が挙げられる。 In formula (SA2), E represents a group having a ring structure. Examples of E include a cyclic aliphatic group, an aryl group, and a group having a heterocyclic structure.
Eとしての環状脂肪族基は、単環構造を有していてもよく、多環構造を有していてもよい。単環構造を有した環状脂肪族基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びシクロオクチル基等の単環のシクロアルキル基が好ましい。多環構造を有した環状脂肪族基としては、ノルボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、テトラシクロドデカニル基及びアダマンチル基等の多環のシクロアルキル基が好ましい。特には、Eとして6員環以上のかさ高い構造を有する環状脂肪族基を採用した場合、PEB(露光後加熱)工程での膜中拡散性が抑制され、解像力及びEL(露光ラチチュード)を更に向上させることが可能となる。 The cycloaliphatic group as E may have a monocyclic structure or a polycyclic structure. As the cyclic aliphatic group having a monocyclic structure, monocyclic cycloalkyl groups such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group are preferable. The cycloaliphatic group having a polycyclic structure is preferably a polycyclic cycloalkyl group such as a norbornyl group, a tricyclodecanyl group, a tetracyclodecanyl group, a tetracyclododecanyl group or an adamantyl group. In particular, when a cycloaliphatic group having a bulky structure of 6-membered ring or more is adopted as E, diffusibility in the film in the PEB (post-exposure heating) step is suppressed, and the resolution and EL (exposure latitude) are further improved. It becomes possible to improve.
Eとしてのアリール基は、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナンスレン環又はアントラセン環である。
Eとしての複素環構造を有する基は、芳香族性を有していてもよく、芳香族性を有していなくてもよい。この基に含まれているヘテロ原子としては、窒素原子又は酸素原子が好ましい。複素環構造の具体例としては、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピペリジン環及びモルホリン環等が挙げられる。中でも、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピペリジン環及びモルホリン環が好ましい。
The aryl group as E is, for example, a benzene ring, naphthalene ring, phenanthrene ring or anthracene ring.
The group having a heterocyclic structure as E may have aromaticity or may not have aromaticity. The heteroatom contained in this group is preferably a nitrogen atom or an oxygen atom. Specific examples of the heterocyclic structure include a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a pyridine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring. Among these, a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring are preferable.
Eは、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、炭素数1〜12が好ましい)、アリール基(炭素数6〜14が好ましい)、ヒドロキシ基、アルコキシ基、エステル基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、チオエーテル基、スルホンアミド基及びスルホン酸エステル基が挙げられる。これら置換基の中でも特に分岐アルキル基、環状アルキル基、およびアリール基が好ましい。これら置換基を有することで発生酸の拡散が抑えられ、解像力や露光ラティチュードの向上が期待できる。 E may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (which may be linear, branched or cyclic, preferably 1 to 12 carbon atoms), an aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), a hydroxy group, an alkoxy group. Groups, ester groups, amide groups, urethane groups, ureido groups, thioether groups, sulfonamide groups and sulfonic acid ester groups. Among these substituents, a branched alkyl group, a cyclic alkyl group, and an aryl group are particularly preferable. By having these substituents, diffusion of the generated acid can be suppressed, and improvement in resolution and exposure latitude can be expected.
光酸発生剤としては、一般式(ZI)により表される構造を複数有する化合物を使用してもよい。例えば、一般式(ZI)により表される化合物のR201〜R203の少なくとも1つが、一般式(ZI)により表されるもう1つの化合物のR201〜R203の少なくとも1つと結合した構造を有する化合物であってもよい。 As the photoacid generator, a compound having a plurality of structures represented by the general formula (ZI) may be used. For example, the general formula at least one of R 201 to R 203 of a compound represented by (ZI), at least one coupling structure of R 201 to R 203 of another compound represented by formula (ZI) It may be a compound.
更に好ましい(ZI)成分として、以下に説明する化合物(ZI−1)〜(ZI−4)を挙げることができる。 More preferred (ZI) components include compounds (ZI-1) to (ZI-4) described below.
化合物(ZI−1)は、上記一般式(ZI)のR201〜R203の少なくとも1つがアリール基である。即ち、化合物(ZI−1)は、アリールスルホニム化合物、即ち、アリールスルホニウムをカチオンとする化合物である。 In the compound (ZI-1), at least one of R 201 to R 203 in the general formula (ZI) is an aryl group. That is, the compound (ZI-1) is an arylsulfonium compound, that is, a compound having arylsulfonium as a cation.
化合物(ZI−1)は、R201〜R203の全てがアリール基であってもよく、R201〜R203の一部がアリール基であり、それら以外がアルキル基であってもよい。なお、化合物(ZI−1)が複数のアリール基を含んでいる場合、これらアリール基は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。 The compound (ZI-1), all of R 201 to R 203 is may be an aryl group or a part of R 201 to R 203 is an aryl group, except they may be an alkyl group. In addition, when compound (ZI-1) includes a plurality of aryl groups, these aryl groups may be the same as or different from each other.
化合物(ZI−1)としては、例えば、トリアリールスルホニウム化合物、ジアリールアルキルスルホニウム化合物及びアリールジアルキルスルホニウム化合物が挙げられる。 Examples of the compound (ZI-1) include triarylsulfonium compounds, diarylalkylsulfonium compounds, and aryldialkylsulfonium compounds.
化合物(ZI−1)におけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、又は、インドール残基及びピロール残基等のヘテロアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基又はインドール残基が特に好ましい。 As the aryl group in the compound (ZI-1), a phenyl group, a naphthyl group, or a heteroaryl group such as an indole residue and a pyrrole residue is preferable, and a phenyl group, a naphthyl group, or an indole residue is particularly preferable.
化合物(ZI−1)が必要に応じて有しているアルキル基としては、炭素数1〜15の直鎖、分岐又はシクロアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。 The alkyl group which the compound (ZI-1) has as necessary is preferably a linear, branched or cycloalkyl group having 1 to 15 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n- Examples include a butyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, and a cyclohexyl group.
これらアリール基及びアルキル基は、置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜15)、ハロゲン原子、水酸基及びフェニルチオ基が挙げられる。 These aryl groups and alkyl groups may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (preferably 1 to 15 carbon atoms), an aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), an alkoxy group (preferably 1 to 15 carbon atoms), a halogen atom, a hydroxyl group, and phenylthio. Groups.
好ましい置換基としては、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、及び、炭素数1〜12の直鎖、分岐又は環状のアルコキシ基が挙げられる。特に好ましい置換基としては、炭素数1〜6のアルキル基及び炭素数1〜6のアルコキシ基が挙げられる。置換基は、3つのR201〜R203のうちの何れか1つに置換していてもよいし、3つ全てに置換していてもよい。また、R201〜R203がフェニル基の場合には、置換基はアリール基のp−位に置換していることが好ましい。 Preferable substituents include linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms and linear, branched or cyclic alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms. Particularly preferred substituents include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms. The substituent may be substituted to any one of the three R 201 to R 203, or may be substituted on all three. When R 201 to R 203 are a phenyl group, the substituent is preferably substituted at the p-position of the aryl group.
また、R201、R202及びR203のうち1つ又は2つが、置換基を有していてもよいアリール基であり、残りの基が直鎖、分岐又は環状のアルキル基である態様も好ましい。この構造の具体例としては、特開2004−210670号公報の段落0141〜0153に記載の構造が挙げられる。 Also preferred is an embodiment in which one or two of R 201 , R 202 and R 203 are an aryl group which may have a substituent, and the remaining group is a linear, branched or cyclic alkyl group. . Specific examples of this structure include the structures described in paragraphs 0141 to 0153 of JP-A-2004-210670.
このとき、上記アリール基としては、具体的には、R201、R202及びR203としてのアリール基と同様であり、フェニル基又はナフチル基が好ましい。また、アリール基は、水酸基、アルコキシ基又はアルキル基の何れかを置換基として有することが好ましい。置換基としより好ましくは、炭素数1〜12のアルコキシ基であり、更に好ましくは、炭素数1〜6のアルコキシ基である。 At this time, as the aryl group, specifically, the same as the aryl group of R 201, R 202 and R 203, a phenyl group or a naphthyl group is preferable. The aryl group preferably has any one of a hydroxyl group, an alkoxy group, and an alkyl group as a substituent. More preferably, it is a C1-C12 alkoxy group as a substituent, More preferably, it is a C1-C6 alkoxy group.
上記の残りの基としての直鎖、分岐又は環状のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基である。これら基は、更に置換基を有していてもよい。また、上記の残りの基が2つ存在する場合、これら2つが互いに結合して、環構造を形成していてもよい。 The linear, branched or cyclic alkyl group as the remaining group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. These groups may further have a substituent. In addition, when two of the remaining groups are present, these two may be bonded to each other to form a ring structure.
化合物(ZI−1)は、例えば、以下の一般式(ZI−1A)により表される化合物である。
一般式(ZI−1A)中、
R13は、水素原子、フッ素原子、水酸基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基又はアルコキシカルボニル基を表す。
R14は、複数存在する場合は各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基又はシクロアルキルスルホニル基を表す。
In general formula (ZI-1A),
R 13 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkyloxy group or an alkoxycarbonyl group.
When a plurality of R 14 are present, each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylsulfonyl group or a cycloalkylsulfonyl group.
R15は、各々独立して、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。2つのR15は、互いに結合して、環構造を形成していてもよい。
lは0〜2の整数を表す。
rは0〜8の整数を表す。
X−は、非求核性アニオンを表し、例えば、一般式(ZI)におけるX−と同様のものが挙げられる。
R 15 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group. Two R 15 may be bonded to each other to form a ring structure.
l represents an integer of 0-2.
r represents an integer of 0 to 8.
X − represents a non-nucleophilic anion, and examples thereof include the same as X − in the general formula (ZI).
R13、R14又はR15のアルキル基は、直鎖アルキル基であってもよく、分岐鎖アルキル基であってもよい。このアルキル基としては、炭素数1〜10のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基及びn−デシル基が挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、n−ブチル基及びt−ブチル基が特に好ましい。 The alkyl group for R 13 , R 14 or R 15 may be a linear alkyl group or a branched alkyl group. The alkyl group is preferably one having 1 to 10 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group. , T-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group and n-decyl group. Of these, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group are particularly preferable.
R13、R14又はR15のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロへプチル、シクロオクチル、シクロドデカニル、シクロベンテニル、シクロヘキセニル及びシクロオクタジエニル基が挙げられる。これらのうち、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロオクチル基が特に好ましい。 Examples of the cycloalkyl group represented by R 13 , R 14 or R 15 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclododecanyl, cyclobenenyl, cyclohexenyl and cyclooctadienyl groups. Can be mentioned. Of these, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl and cyclooctyl groups are particularly preferred.
R13又はR14のアルコキシ基のアルキル基部分としては、例えば、先にR13、R14又はR15のアルキル基として列挙したものが挙げられる。このアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基及びn−ブトキシ基が特に好ましい。 Examples of the alkyl group moiety of the alkoxy group of R 13 or R 14 include those enumerated above as the alkyl group of R 13 , R 14 or R 15 . As the alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, and an n-butoxy group are particularly preferable.
R13のシクロアルキルオキシ基のシクロアルキル基部分としては、例えば、先にR13、R14又はR15のシクロアルキル基として列挙したものが挙げられる。このシクロアルキルオキシ基としては、シクロペンチルオキシ基及びシクロヘキシルオキシ基が特に好ましい。 The cycloalkyl moiety of the cycloalkyl group of R 13, for example, those previously listed as the cycloalkyl group of R 13, R 14 or R 15. As this cycloalkyloxy group, a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group are particularly preferable.
R13のアルコキシカルボニル基のアルコキシ基部分としては、例えば、先にR13又はR14のアルコキシ基として列挙したものが挙げられる。このアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基及びn−ブトキシカルボニル基が特に好ましい。 The alkoxy group moiety of the alkoxycarbonyl group R 13, for example, those previously listed as alkoxy groups R 13 or R 14. As the alkoxycarbonyl group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and an n-butoxycarbonyl group are particularly preferable.
R14のアルキルスルホニル基のアルキル基部分としては、例えば、先にR13、R14又はR15のアルキル基として列挙したものが挙げられる。また、R14のシクロアルキルスルホニル基のシクロアルキル基部分としては、例えば、先にR13、R14又はR15のシクロアルキル基として列挙したものが挙げられる。これらアルキルスルホニル基又はシクロアルキルスルホニル基としては、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、n−プロパンスルホニル基、n−ブタンスルホニル基、シクロペンタンスルホニル基及びシクロヘキサンスルホニル基が特に好ましい。 The alkyl group moiety of the alkylsulfonyl group R 14, for example, those previously listed as alkyl group R 13, R 14 or R 15. Further, the cycloalkyl group moiety cycloalkylsulfonyl group R 14, for example, those previously listed as the cycloalkyl group of R 13, R 14 or R 15. As these alkylsulfonyl groups or cycloalkylsulfonyl groups, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, an n-propanesulfonyl group, an n-butanesulfonyl group, a cyclopentanesulfonyl group, and a cyclohexanesulfonyl group are particularly preferable.
lは、好ましくは0又は1であり、より好ましくは1である。rは、好ましくは0〜2である。 l is preferably 0 or 1, more preferably 1. r is preferably 0-2.
R13、R14及びR15の各基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、フッ素原子等のハロゲン原子、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アルコキシアルキル基、シクロアルキルオキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、シクロアルキルオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、及びシクロアルキルオキシカルボニルオキシ基が挙げられる。 Each group of R 13 , R 14 and R 15 may further have a substituent. Examples of this substituent include halogen atoms such as fluorine atoms, hydroxy groups, carboxy groups, cyano groups, nitro groups, alkoxy groups, cycloalkyloxy groups, alkoxyalkyl groups, cycloalkyloxyalkyl groups, alkoxycarbonyl groups, cyclocarbonyls, Examples include an alkyloxycarbonyl group, an alkoxycarbonyloxy group, and a cycloalkyloxycarbonyloxy group.
アルコキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、2−メチルプロポキシ基、1−メチルプロポキシ基及びt−ブトキシ基等の炭素数1〜20のものが挙げられる。
シクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ基及びシクロヘキシルオキシ基等の炭素数3〜20のものが挙げられる。
The alkoxy group may be linear or branched. Examples of the alkoxy group include carbon number 1 such as methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, 2-methylpropoxy group, 1-methylpropoxy group, and t-butoxy group. -20.
Examples of the cycloalkyloxy group include those having 3 to 20 carbon atoms such as a cyclopentyloxy group and a cyclohexyloxy group.
アルコキシアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基、2−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基及び2−エトキシエチル基等の炭素数2〜21のものが挙げられる。
シクロアルキルオキシアルキル基としては、例えば、シクロペンチルオキシエチル基、シクロペンチルオキシペンチル基、シクロヘキシルオキシエチル基及びシクロヘキシルオキシペンチル基等の炭素数4〜21のものが挙げられる。
The alkoxyalkyl group may be linear or branched. Examples of the alkoxyalkyl group include those having 2 to 21 carbon atoms such as methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 1-methoxyethyl group, 2-methoxyethyl group, 1-ethoxyethyl group and 2-ethoxyethyl group. Can be mentioned.
Examples of the cycloalkyloxyalkyl group include those having 4 to 21 carbon atoms such as a cyclopentyloxyethyl group, a cyclopentyloxypentyl group, a cyclohexyloxyethyl group, and a cyclohexyloxypentyl group.
アルコキシカルボニル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、2−メチルプロポキシカルボニル基、1−メチルプロポキシカルボニル基及びt−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜21のものが挙げられる。
シクロアルキルオキシカルボニル基としては、例えば、シクロペンチルオキシカルボニル基及びシクロヘキシルオキシカルボニル等の炭素数4〜21のものが挙げられる。
The alkoxycarbonyl group may be linear or branched. Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, 2-methylpropoxycarbonyl group, 1-methylpropoxycarbonyl group and t. -A C2-C21 thing, such as a butoxycarbonyl group, is mentioned.
Examples of the cycloalkyloxycarbonyl group include those having 4 to 21 carbon atoms such as a cyclopentyloxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl.
アルコキシカルボニルオキシ基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このアルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基及びt−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜21のものが挙げられる。
シクロアルキルオキシカルボニルオキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシカルボニルオキシ基及びシクロヘキシルオキシカルボニルオキシ基等の炭素数4〜21のものが挙げられる。
The alkoxycarbonyloxy group may be linear or branched. Examples of the alkoxycarbonyloxy group include carbon such as methoxycarbonyloxy group, ethoxycarbonyloxy group, n-propoxycarbonyloxy group, i-propoxycarbonyloxy group, n-butoxycarbonyloxy group and t-butoxycarbonyloxy group. The thing of number 2-21 is mentioned.
Examples of the cycloalkyloxycarbonyloxy group include those having 4 to 21 carbon atoms such as a cyclopentyloxycarbonyloxy group and a cyclohexyloxycarbonyloxy group.
2つのR15が互いに結合して形成し得る環構造としては、一般式(ZI−1A)中のS原子と共に、5員環又は6員環、特に好ましくは5員環(即ち、テトラヒドロチオフェン環)を形成する構造が好ましい。
この環構造は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アルコキシカルボニル基、及びアルコキシカルボニルオキシ基が挙げられる。
The ring structure that can be formed by bonding two R 15 to each other includes a 5-membered ring or a 6-membered ring, particularly preferably a 5-membered ring (that is, a tetrahydrothiophene ring) together with the S atom in the general formula (ZI-1A). ) Is preferred.
This ring structure may further have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxy group, a carboxy group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkoxycarbonyloxy group.
R15としては、メチル基、エチル基、及び2つのR15が互いに結合して硫黄原子と共にテトラヒドロチオフェン環構造を形成する2価の基が特に好ましい。 As R 15 , a methyl group, an ethyl group, and a divalent group in which two R 15 are bonded to each other to form a tetrahydrothiophene ring structure together with a sulfur atom are particularly preferable.
R13のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基及びアルコキシカルボニル基、R14のアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルスルホニル基及びシクロアルキルスルホニル基は、置換基を更に有していてもよい。この置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、及びハロゲン原子(特にフッ素原子)が好ましい。 Alkyl groups R 13, cycloalkyl group, alkoxy group and alkoxycarbonyl group, alkyl group of R 14, cycloalkyl group, alkoxy group, alkylsulfonyl group and cycloalkylsulfonyl group may further have a substituent . As this substituent, a hydroxy group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and a halogen atom (particularly a fluorine atom) are preferable.
以下に、一般式(ZI−1A)により表される化合物におけるカチオンの好ましい具体例を示す。
次に、化合物(ZI−2)について説明する。 Next, the compound (ZI-2) will be described.
化合物(ZI−2)は、式(ZI)におけるR201〜R203が、各々独立に、芳香環を含有しない有機基を表す場合の化合物である。ここで芳香環とは、ヘテロ原子を含有する芳香族環も包含するものである。 Compound (ZI-2) is a compound in the case where R 201 to R 203 in formula (ZI) each independently represents an organic group containing no aromatic ring. Here, the aromatic ring includes an aromatic ring containing a hetero atom.
R201〜R203としての芳香環を含有しない有機基は、炭素数が例えば1〜30であり、好ましくは1〜20である。 The organic group having no aromatic ring as R 201 to R 203 is a 1 to 30 carbon atoms for example, preferably 1 to 20.
R201〜R203は、各々独立に、アルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、アリル基、ビニル基であることが好ましい。更に好ましくは、直鎖、分岐若しくは環状の2−オキソアルキル基又はアルコキシカルボニルメチル基であり、特に好ましくは、直鎖又は分岐の2−オキソアルキル基である。 R 201 to R 203 are preferably each independently an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group. A linear, branched or cyclic 2-oxoalkyl group or an alkoxycarbonylmethyl group is more preferable, and a linear or branched 2-oxoalkyl group is particularly preferable.
R201〜R203としてのアルキル基は、直鎖、分岐鎖及び環状のいずれであってもよく、好ましい例としては、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はペンチル基)及び炭素数3〜10のシクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロヘキシル基又はノルボニル基)が挙げられる。 The alkyl group as R 201 to R 203 may be linear, branched and or cyclic, preferred examples include linear or branched alkyl group (e.g., methyl group having 1 to 10 carbon atoms, An ethyl group, a propyl group, a butyl group or a pentyl group) and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms (a cyclopentyl group, a cyclohexyl group or a norbornyl group).
R201〜R203としての2−オキソアルキル基は、直鎖、分岐及び環状のいずれであってもよく、好ましくは、上記のアルキル基の2位に>C=Oを有する基が挙げられる。 2-oxoalkyl group as R 201 to R 203 may be linear, it may be either branched or cyclic, preferably, includes a group having> C = O at the 2-position of the above alkyl group.
R201〜R203としてのアルコキシカルボニルメチル基におけるアルコキシ基の好ましい例としては、炭素数1〜5のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基)が挙げられる。 Preferred examples of the alkoxy group in the alkoxycarbonylmethyl group as R 201 to R 203 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms (a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, pentoxy group).
R201〜R203は、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば炭素数1〜5)、水酸基、シアノ基及び/又はニトロ基によって更に置換されていてもよい。 R 201 to R 203 may be further substituted with, for example, a halogen atom, an alkoxy group (eg, having 1 to 5 carbon atoms), a hydroxyl group, a cyano group, and / or a nitro group.
R201〜R203のうち2つが互いに結合して、環構造を形成していてもよい。この環構造は、環内に酸素原子、硫黄原子、エステル結合、アミド結合及び/又はカルボニル基を含んでいてもよい。R201〜R203の内の2つが結合して形成する基としては、例えば、アルキレン基(例えば、ブチレン基又はペンチレン基)が挙げられる。 Two of R 201 to R 203 is bonded to each other, they may form a ring structure. This ring structure may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond, an amide bond and / or a carbonyl group in the ring. The two of the group formed by bonding of the R 201 to R 203, for example, an alkylene group (e.g., butylene or pentylene group).
次いで、化合物(ZI−3)について説明する。
化合物(ZI−3)とは、以下の一般式(ZI−3)により表される化合物であり、フェナシルスルフォニウム塩構造を有する化合物である。
The compound (ZI-3) is a compound represented by the following general formula (ZI-3), and is a compound having a phenacylsulfonium salt structure.
式中、R1c〜R5cは、各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。アルキル基及びアルコキシ基の炭素数は、1〜6が好ましい。
R6c及びR7cは、水素原子又はアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は、1〜6が好ましい。
Rx及びRyは、各々独立に、アルキル基、2−オキソアルキル基、アルコキシカルボニルメチル基、アリル基又はビニル基を表す。これら原子団の炭素数は、1〜6が好ましい。
In the formula, R 1c to R 5c each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom. As for carbon number of an alkyl group and an alkoxy group, 1-6 are preferable.
R 6c and R 7c represent a hydrogen atom or an alkyl group. As for carbon number of an alkyl group, 1-6 are preferable.
R x and R y each independently represents an alkyl group, a 2-oxoalkyl group, an alkoxycarbonylmethyl group, an allyl group, or a vinyl group. As for carbon number of these atomic groups, 1-6 are preferable.
R1c〜R7cの何れか2つ以上が互いに結合して、環構造を形成していてもよい。また、RxとRyとが結合して、環構造を形成していてもよい。これらの環構造は、酸素原子、硫黄原子、エステル結合及び/又はアミド結合を含んでいてもよい。
一般式(ZI−3)におけるX−は、一般式(ZI)におけるX−と同義である。
Any two or more of R 1c to R 7c may be bonded to each other to form a ring structure. Further, R x and R y may be bonded to form a ring structure. These ring structures may contain an oxygen atom, a sulfur atom, an ester bond and / or an amide bond.
X in the general formula (ZI-3) - is, X in formula (ZI) - is synonymous.
化合物(ZI−3)の具体例としては、特開2004−233661号公報の段落0047及び0048、又は、特開2003−35948号公報の段落0040〜0046に例示されている化合物に記載されている化合物が挙げられる。 Specific examples of the compound (ZI-3) are described in the compounds exemplified in paragraphs 0047 and 0048 of JP-A No. 2004-233661 or paragraphs 0040 to 0046 of JP-A No. 2003-35948. Compounds.
続いて、化合物(ZI−4)について説明する。
化合物(ZI−4)は、以下の一般式(ZI−4)により表されるカチオンを有した化合物である。この化合物(ZI−4)は、アウトガスの抑制に有効である。
The compound (ZI-4) is a compound having a cation represented by the following general formula (ZI-4). This compound (ZI-4) is effective in suppressing outgassing.
一般式(ZI−4)中、
R1〜R13は、各々独立に、水素原子又は置換基を表す。R1〜R13のうち少なくとも1つは、アルコール性水酸基を含む置換基であることが好ましい。なお、ここで「アルコール性水酸基」とは、アルキル基の炭素原子に結合した水酸基を意味している。
Zは、単結合又は2価の連結基である。
In general formula (ZI-4),
R 1 to R 13 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. At least one of R 1 to R 13 is preferably a substituent containing an alcoholic hydroxyl group. Here, “alcoholic hydroxyl group” means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of an alkyl group.
Z is a single bond or a divalent linking group.
R1〜R13がアルコール性水酸基を含む置換基である場合、R1〜R13は−(W−Y)により表される基であることが好ましい。ここで、Yは水酸基で置換されたアルキル基であり、Wは単結合又は2価の連結基である。 When R 1 to R 13 are substituents containing an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are preferably groups represented by — (W—Y). Here, Y is an alkyl group substituted with a hydroxyl group, and W is a single bond or a divalent linking group.
Yにより表されるアルキル基の好ましい例としては、エチル基、プロピル基及びイソプロピル基が挙げられる。Yは、特に好ましくは、−CH2CH2OHにより表される構造を含んでいる。 Preferable examples of the alkyl group represented by Y include an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Y particularly preferably includes a structure represented by —CH 2 CH 2 OH.
Wにより表される2価の連結基としては、特に制限は無いが、好ましくは単結合、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はカルバモイル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた2価の基であり、更に好ましくは、単結合、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、アシル基又はアルコキシカルボニル基における任意の水素原子を単結合で置き換えた2価の基である。 The divalent linking group represented by W is not particularly limited, but preferably a single bond, an alkoxy group, an acyloxy group, an acylamino group, an alkyl and arylsulfonylamino group, an alkylthio group, an alkylsulfonyl group, an acyl group, A divalent group in which an arbitrary hydrogen atom in an alkoxycarbonyl group or a carbamoyl group is replaced by a single bond, and more preferably an arbitrary hydrogen atom in a single bond, an acyloxy group, an alkylsulfonyl group, an acyl group or an alkoxycarbonyl group. It is a divalent group replaced by a single bond.
R1〜R13がアルコール性水酸基を含む置換基である場合、含まれる炭素数は、好ましくは2〜10であり、更に好ましくは2〜6であり、特に好ましくは2〜4である。 When R 1 to R 13 are substituents containing an alcoholic hydroxyl group, the number of carbon atoms contained is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, and particularly preferably 2 to 4.
R1〜R13としてのアルコール性水酸基を含む置換基は、アルコール性水酸基を2つ以上有していてもよい。R1〜R13としてのアルコール性水酸基を含む置換基の有するアルコール性水酸基の数は、1〜6であり、好ましくは1〜3であり、更に好ましくは1である。 The substituent containing an alcoholic hydroxyl group as R 1 to R 13 may have two or more alcoholic hydroxyl groups. The number of the alcoholic hydroxyl group which the substituent containing the alcoholic hydroxyl group as R < 1 > -R < 13 > has is 1-6, Preferably it is 1-3, More preferably, it is 1.
一般式(ZI−4)により表される化合物の有するアルコール性水酸基の数は、R1〜R13すべて合わせて1〜10であり、好ましくは1〜6であり、更に好ましくは1〜3である。 The number of alcoholic hydroxyl groups possessed by the compound represented by the general formula (ZI-4) is 1 to 10, preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3 in total for R 1 to R 13. is there.
R1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13としての置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、複素環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アンモニオ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、複素環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及び複素環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、ホスホノ基、シリル基、ヒドラジノ基、ウレイド基、ボロン酸基〔−B(OH)2〕、ホスファト基〔−OPO(OH)2〕、スルファト基(−OSO3H)、並びに、他の公知の置換基が挙げられる。 When R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, examples of the substituent as R 1 to R 13 include a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group. , Heterocyclic group, cyano group, nitro group, carboxyl group, alkoxy group, aryloxy group, silyloxy group, heterocyclic oxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, alkoxycarbonyloxy group, aryloxycarbonyloxy group, amino group ( Anilino group), ammonio group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl and arylsulfonylamino group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, Elementary ring thio group, sulfamoyl group, sulfo group, alkyl and arylsulfinyl group, alkyl and arylsulfonyl group, acyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, aryl and heterocyclic azo group, imide group, phosphino group Phosphinyl group, phosphinyloxy group, phosphinylamino group, phosphono group, silyl group, hydrazino group, ureido group, boronic acid group [—B (OH) 2 ], phosphato group [—OPO (OH) 2 ] , Sulfato groups (—OSO 3 H), and other known substituents.
R1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13は、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、イミド基、シリル基又はウレイド基である。 When R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, Cyano group, carboxyl group, alkoxy group, aryloxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, acylamino group, aminocarbonylamino group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfamoylamino group, alkyl and arylsulfonylamino Group, alkylthio group, arylthio group, sulfamoyl group, alkyl and arylsulfonyl group, aryloxycarbonyl group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, imide group, silyl group or ureido group.
R1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13は、更に好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、アルキルチオ基、スルファモイル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基又はカルバモイル基である。 When R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are more preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a cyano group, an alkoxy group, an acyloxy group, an acylamino group, An aminocarbonylamino group, an alkoxycarbonylamino group, an alkyl and arylsulfonylamino group, an alkylthio group, a sulfamoyl group, an alkyl and arylsulfonyl group, an alkoxycarbonyl group or a carbamoyl group.
R1〜R13がアルコール性水酸基を含有しない場合、R1〜R13は、特に好ましくは水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子又はアルコキシ基である。 When R 1 to R 13 do not contain an alcoholic hydroxyl group, R 1 to R 13 are particularly preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a halogen atom, or an alkoxy group.
R1〜R13のうちの隣接する2つが互いに結合して、環を形成してもよい。この環には、芳香族及び非芳香族の炭化水素環並びに複素環が含まれる。これら環は、更に組み合わされて、縮合環を形成していてもよい。 Two adjacent ones of R 1 to R 13 may be bonded to each other to form a ring. This ring includes aromatic and non-aromatic hydrocarbon rings and heterocycles. These rings may be further combined to form a condensed ring.
化合物(ZI−4)は、好ましくは、R1〜R13のうち少なくとも1つがアルコール性水酸基を含んだ構造を有しており、更に好ましくは、R9〜R13のうち少なくとも1つがアルコール性水酸基を含んだ構造を有している。 The compound (ZI-4) preferably has a structure in which at least one of R 1 to R 13 contains an alcoholic hydroxyl group, and more preferably at least one of R 9 to R 13 is alcoholic. It has a structure containing a hydroxyl group.
Zは、上述したように、単結合又は2価の連結基を表している。この2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、カルボニル基、スルホニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルアミノ基、スルホニルアミド基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、ジスルフィド基、アシル基、アルキルスルホニル基、−CH=CH−、アミノカルボニルアミノ基及びアミノスルホニルアミノ基が挙げられる。 Z represents a single bond or a divalent linking group as described above. Examples of the divalent linking group include an alkylene group, an arylene group, a carbonyl group, a sulfonyl group, a carbonyloxy group, a carbonylamino group, a sulfonylamide group, an ether group, a thioether group, an amino group, a disulfide group, an acyl group, Examples thereof include an alkylsulfonyl group, -CH = CH-, an aminocarbonylamino group, and an aminosulfonylamino group.
この2価の連結基は、置換基を有していてもよい。これらの置換基としては、例えば、先にR1〜R13について列挙したのと同様のものが挙げられる。 This divalent linking group may have a substituent. As these substituents, for example, those similar to those listed above for R 1 to R 13 can be mentioned.
Zは、好ましくは、単結合、アルキレン基、アリーレン基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、−CH=CH−、アミノカルボニルアミノ基及びアミノスルホニルアミノ基等の電子求引性を持たない結合又は基であり、更に好ましくは、単結合、エーテル基又はチオエーテル基であり、特に好ましくは、単結合である。 Z is preferably a single bond, an alkylene group, an arylene group, an ether group, a thioether group, an amino group, a bond having no electron withdrawing property such as —CH═CH—, an aminocarbonylamino group, and an aminosulfonylamino group, or A group, more preferably a single bond, an ether group or a thioether group, and particularly preferably a single bond.
以下、一般式(ZII)及び(ZIII)について説明する。 Hereinafter, general formulas (ZII) and (ZIII) will be described.
一般式(ZII)及び(ZIII)中、R204〜R207は、各々独立に、アリール基、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。これらアリール基、アルキル基及びシクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。 In formula (ZII) and (ZIII), R 204 ~R 207 each independently represents an aryl group, an alkyl group or a cycloalkyl group. These aryl group, alkyl group and cycloalkyl group may have a substituent.
R204〜R207としてのアリール基の好ましい例としては、先に化合物(ZI−1)におけるR201〜R203について列挙したのと同様の基が挙げられる。
R204〜R207としてのアルキル基及びシクロアルキル基の好ましい例としては、先に化合物(ZI−2)におけるR201〜R203について列挙した直鎖、分岐又はシクロアルキル基が挙げられる。
Preferable examples of the aryl group as R 204 to R 207 include the same groups as those enumerated above for R 201 to R 203 in the compound (ZI-1).
Preferable examples of the alkyl group and cycloalkyl group as R 204 to R 207 include the linear, branched or cycloalkyl groups listed above for R 201 to R 203 in compound (ZI-2).
なお、一般式(ZII)及び(ZIII)におけるX−は、一般式(ZI)におけるX−と同義である。 In addition, X < - > in general formula (ZII) and (ZIII) is synonymous with X < - > in general formula (ZI).
光酸発生剤の他の好ましい例として、下記一般式(ZIV)、(ZV)又は(ZVI)により表される化合物が挙げられる。
一般式(ZIV)〜(ZVI)中、
Ar3及びAr4は、各々独立に、置換又は無置換のアリール基を表す。
R208は、一般式(ZV)と(ZVI)とで各々独立して、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表している。これらアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基は、置換されていてもよく、置換されていなくてもよい。
これら基は、フッ素原子により置換されていることが好ましい。こうすると、光酸発生剤が発生する酸の強度を高めることが可能となる。
In general formulas (ZIV) to (ZVI),
Ar 3 and Ar 4 each independently represents a substituted or unsubstituted aryl group.
R 208 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group independently in the general formulas (ZV) and (ZVI). These alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may be substituted or unsubstituted.
These groups are preferably substituted with a fluorine atom. In this way, it is possible to increase the strength of the acid generated by the photoacid generator.
R209及びR210は、各々独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は電子吸引性基を表す。これらアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及び電子吸引性基は、置換されていてもよく、置換されていなくてもよい。
好ましいR209としては、置換又は無置換のアリール基が挙げられる。
好ましいR210としては、電子吸引性基が挙げられる。この電子吸引性基としては、好ましくは、シアノ基及びフロロアルキル基が挙げられる。
R 209 and R 210 each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an electron-withdrawing group. These alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and electron-withdrawing group may be substituted or unsubstituted.
Preferable R 209 includes a substituted or unsubstituted aryl group.
Preferable R 210 includes an electron withdrawing group. Preferred examples of the electron withdrawing group include a cyano group and a fluoroalkyl group.
Aは、アルキレン基、アルケニレン基又はアリーレン基を表す。これらアルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基を有していてもよい。 A represents an alkylene group, an alkenylene group or an arylene group. These alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent.
なお、光酸発生剤として、一般式(ZVI)により表される構造を複数有する化合物も好ましい。このような化合物としては、例えば、一般式(ZVI)により表される化合物のR209又はR210と、一般式(ZVI)により表されるもう一つの化合物のR209又はR210とが互いに結合した構造を有する化合物が挙げられる。 A compound having a plurality of structures represented by the general formula (ZVI) is also preferable as the photoacid generator. Such compounds, for example, binding to R 209 or R 210 of the compound represented by the general formula (ZVI), and the R 209 or R 210 of another compound represented by the general formula (ZVI) together And a compound having the above structure.
光酸発生剤としては、一般式(ZI)〜(ZIII)により表される化合物がより好ましく、一般式(ZI)により表される化合物が更に好ましく、化合物(ZI−1)〜(ZI−3)が特に好ましい。 As the photoacid generator, compounds represented by general formulas (ZI) to (ZIII) are more preferable, compounds represented by general formula (ZI) are more preferable, and compounds (ZI-1) to (ZI-3) are more preferable. Is particularly preferred.
光酸発生剤の具体例を以下に示すが、本発明の範囲は、これらに限定されるものではない。
なお、光酸発生剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。2種以上を組み合わせて使用する際には、水素原子を除く全原子数が2以上異なる2種の有機酸を発生する化合物を組み合わせることが好ましい。 In addition, a photo-acid generator may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When two or more types are used in combination, it is preferable to combine two types of compounds that generate two types of organic acids that differ in the total number of atoms excluding hydrogen atoms by two or more.
本発明に係る組成物が光酸発生剤を更に含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.1〜40質量%であり、より好ましくは0.5〜30質量%であり、更に好ましくは1〜20質量%である。 When the composition according to the present invention further contains a photoacid generator, the content thereof is preferably 0.1 to 40% by mass, more preferably 0. 0% by mass, based on the total solid content of the composition. It is 5-30 mass%, More preferably, it is 1-20 mass%.
〔5〕溶剤
組成物を調製する際に使用できる溶剤としては、各成分を溶解するものである限り特に限定されないが、例えば、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなど)、アルキレングリコールモノアルキルエーテル(プロピレングリコールモノメチルエーテルなど)、乳酸アルキルエステル(乳酸エチル、乳酸メチルなど)、環状ラクトン(γ−ブチロラクトンなど、好ましくは炭素数4〜10)、鎖状又は環状のケトン(2−ヘプタノン、シクロヘキサノンなど、好ましくは炭素数4〜10)、アルキレンカーボネート(エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど)、カルボン酸アルキル(酢酸ブチルなどの酢酸アルキルが好ましい)、及びアルコキシ酢酸アルキル(エトキシプロピオン酸エチル)などが挙げられる。その他使用可能な溶媒として、例えば、US2008/0248425A1号明細書の[0244]以降に記載されている溶剤などが挙げられる。
[5] Solvent The solvent that can be used in preparing the composition is not particularly limited as long as it dissolves each component. For example, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate (such as propylene glycol monomethyl ether acetate), alkylene Glycol monoalkyl ether (such as propylene glycol monomethyl ether), alkyl lactate ester (such as ethyl lactate and methyl lactate), cyclic lactone (such as γ-butyrolactone, preferably 4 to 10 carbon atoms), chain or cyclic ketone (2- Heptanone, cyclohexanone, etc., preferably 4-10 carbon atoms, alkylene carbonate (ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), alkyl carboxylate (preferably alkyl acetate such as butyl acetate), and alkane Like alkoxy alkyl acetates (ethyl ethoxypropionate). Other usable solvents include, for example, the solvents described in US2008 / 0248425A1 [0244] and thereafter.
上記の溶剤のうち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、アルキレングリコールモノアルキルエーテル、及び乳酸エチルが特に好ましい。 Of the above solvents, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate, alkylene glycol monoalkyl ether, and ethyl lactate are particularly preferred.
これら溶媒は、単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いる場合、水酸基を含んだ溶剤と水酸基を含んでいない溶剤とを混合することが好ましい。水酸基を含んだ溶剤と水酸基を含んでいない溶剤との質量比は、通常は1/99〜99/1であり、好ましくは10/90〜90/10であり、更に好ましくは20/80〜60/40である。 These solvents may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types mixed, it is preferable to mix the solvent containing a hydroxyl group and the solvent which does not contain a hydroxyl group. The mass ratio of the solvent containing a hydroxyl group and the solvent not containing a hydroxyl group is usually from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, more preferably from 20/80 to 60. / 40.
水酸基を含んだ溶剤としてはアルキレングリコールモノアルキルエーテル又は乳酸アルキルエステルが好ましく、水酸基を含んでいない溶剤としてはアルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートが好ましい。溶剤の50質量%以上がプロピレングリコールモノメチルエーテルである溶剤を用いることが特に好ましい。 The solvent containing a hydroxyl group is preferably an alkylene glycol monoalkyl ether or an alkyl lactate ester, and the solvent not containing a hydroxyl group is preferably an alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate. It is particularly preferable to use a solvent in which 50% by mass or more of the solvent is propylene glycol monomethyl ether.
なお、溶剤の使用量は、組成物の全固形分濃度が、好ましくは2.0〜4.0重量%、より好ましくは2.0〜3.0質量%となるように定める。 The amount of the solvent used is determined so that the total solid concentration of the composition is preferably 2.0 to 4.0% by weight, more preferably 2.0 to 3.0% by weight.
〔6〕界面活性剤
本発明に係る組成物は、界面活性剤を更に含有していてもよい。この界面活性剤としては、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤が特に好ましい。
[6] Surfactant The composition according to the present invention may further contain a surfactant. As this surfactant, fluorine-based and / or silicon-based surfactants are particularly preferable.
この界面活性剤としては、例えば、大日本インキ化学工業(株)製のメガファックF176及びメガファックR08、OMNOVA社製のPF656及びPF6320、トロイケミカル(株)製のトロイゾルS−366、住友スリーエム(株)製のフロラードFC430、並びに、信越化学工業(株)製のポリシロキサンポリマーKP−341が挙げられる。 Examples of the surfactant include Megafac F176 and Megafac R08 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., PF656 and PF6320 manufactured by OMNOVA, Troisol S-366 manufactured by Troy Chemical Co., Ltd., Sumitomo 3M ( For example, Fluorad FC430 manufactured by Co., Ltd. and polysiloxane polymer KP-341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. may be mentioned.
また、フッ素系及び/又はシリコン系界面活性剤以外の界面活性剤を使用することもできる。より具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類及びポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類等が挙げられる。 In addition, surfactants other than fluorine-based and / or silicon-based surfactants can be used. More specific examples include polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkyl aryl ethers.
その他、公知の界面活性剤が適宜使用可能である。使用可能な界面活性剤としては、例えば、米国特許2008/0248425A1号明細書の[0273]以降に記載の界面活性剤が挙げられる。 In addition, known surfactants can be used as appropriate. Examples of the surfactant that can be used include surfactants described in [0273] and after in US 2008 / 0248425A1.
界面活性剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明に係る組成物が界面活性剤を更に含んでいる場合、その含有量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは0.0001〜2質量%であり、より好ましくは0.001〜1質量%である。
Surfactant may be used independently and may use 2 or more types together.
When the composition according to the present invention further contains a surfactant, the content thereof is preferably 0.0001 to 2% by mass, more preferably 0.001 based on the total solid content of the composition. ˜1% by mass.
〔7〕溶解阻止化合物
本発明に係る組成物は、酸の作用により分解してアルカリ現像液中での溶解度が増大する、分子量3000以下の溶解阻止化合物(以下、「溶解阻止化合物」ともいう)を更に含んでいてもよい。
[7] Dissolution-inhibiting compound The composition according to the present invention is a dissolution-inhibiting compound having a molecular weight of 3000 or less (hereinafter also referred to as “dissolution-inhibiting compound”), which decomposes by the action of an acid to increase the solubility in an alkaline developer. May further be included.
この溶解阻止化合物としては、220nm以下の透過性を低下させないため、Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996)に記載されている酸分解性基を含むコール酸誘導体等の、酸分解性基を含有する脂環族又は脂肪族化合物が好ましい。この酸分解性基としては、例えば、先に樹脂(P)の「OY」について説明したのと同様のものが挙げられる。 This dissolution inhibiting compound contains an acid-decomposable group such as a cholic acid derivative containing an acid-decomposable group described in Proceeding of SPIE, 2724,355 (1996) so as not to lower the permeability of 220 nm or less. Preferred are alicyclic or aliphatic compounds. Examples of the acid-decomposable group include the same groups as those described above for “OY” of the resin (P).
なお、本発明に係る組成物をKrFエキシマレーザーで露光するか又は電子線で照射する場合には、溶解阻止化合物としては、フェノール化合物のフェノール性水酸基を酸分解基で置換した構造を含んだ化合物が好ましい。フェノール化合物としては、フェノール骨格を1〜9個含有するものが好ましく、2〜6個含有するものが更に好ましい。 When the composition according to the present invention is exposed with a KrF excimer laser or irradiated with an electron beam, the dissolution inhibiting compound is a compound containing a structure in which the phenolic hydroxyl group of the phenol compound is substituted with an acid-decomposable group. Is preferred. As a phenol compound, what contains 1-9 phenol frame | skeleton is preferable, and what contains 2-6 pieces is still more preferable.
溶解阻止化合物の分子量は、3000以下であり、好ましくは300〜3000であり、更に好ましくは500〜2500である。 The molecular weight of the dissolution inhibiting compound is 3000 or less, preferably 300 to 3000, and more preferably 500 to 2500.
溶解阻止化合物の添加量は、組成物の全固形分を基準として、好ましくは0〜20質量%であり、より好ましくは0.5〜10質量%である。 The addition amount of the dissolution inhibiting compound is preferably 0 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition.
以下に溶解阻止化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
〔8〕その他の添加剤
本発明に係る組成物は、必要に応じて、染料、可塑剤、光増感剤、光吸収剤、及び現像液に対する溶解を促進させる化合物(以下、溶解促進性化合物ともいう)等を更に含有させることができる。また、特開2006−208781号公報及び特開2007−286574号公報等に記載されているプロトンアクセプター性官能基を備えた化合物も好適に用いることができる。
[8] Other Additives The composition according to the present invention comprises, if necessary, a dye, a plasticizer, a photosensitizer, a light absorber, and a compound that promotes dissolution in a developer (hereinafter referred to as a dissolution promoting compound). Or the like) can be further contained. Moreover, the compound provided with the proton acceptor functional group described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-208781 and 2007-286574 grade | etc., Can also be used suitably.
上記の溶解促進性化合物は、フェノール性OH基を2個以上、又はカルボキシ基を1個以上有する分子量1,000以下の低分子化合物である。なお、カルボキシ基を有する場合は、溶解促進性化合物は、脂環族又は脂肪族化合物であることが好ましい。 The dissolution promoting compound is a low molecular compound having a molecular weight of 1,000 or less and having two or more phenolic OH groups or one or more carboxy groups. In addition, when it has a carboxy group, it is preferable that a dissolution promoting compound is an alicyclic or an aliphatic compound.
これら溶解促進性化合物の添加量は、樹脂(P)の質量を基準として、好ましくは0〜50質量%であり、更に好ましくは5〜30質量%である。現像残渣抑制及び現像時パターン変形防止の観点から、この添加量は、50質量%以下とすることが好ましい。 The addition amount of these dissolution promoting compounds is preferably 0 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, based on the mass of the resin (P). From the viewpoint of suppressing development residue and preventing pattern deformation during development, the amount added is preferably 50% by mass or less.
なお、上記の溶解促進性化合物は、例えば、特開平4−122938号、特開平2−28531号、米国特許第4916210号及び欧州特許第219294号等に記載の方法を参考にして、容易に合成することができる。 The above-mentioned dissolution promoting compound can be easily synthesized with reference to the methods described in, for example, JP-A-4-1222938, JP-A-2-28531, US Pat. No. 4,916,210 and European Patent 219294. can do.
〔9〕パターン形成方法
本発明に係る組成物は、典型的には、以下のようにして用いられる。即ち、本発明に係る組成物は、典型的には、基板等の支持体上に塗布されて、膜を形成する。この膜の厚みは、0.02〜0.1μmが好ましい。基板上に塗布する方法としては、スピン塗布が好ましく、その回転数は1000〜3000rpmが好ましい。
[9] Pattern Forming Method The composition according to the present invention is typically used as follows. That is, the composition according to the present invention is typically applied on a support such as a substrate to form a film. The thickness of this film is preferably 0.02 to 0.1 μm. As a method of coating on the substrate, spin coating is preferable, and the rotation speed is preferably 1000 to 3000 rpm.
例えば、この組成物は、精密集積回路素子の製造等に使用される基板(例:シリコン/二酸化シリコン被覆、窒化シリコン及びクロム蒸着された石英基板など)上に、スピナー及びコーター等の適当な塗布方法により塗布される。その後、これを乾燥して、感活性光線性又は感放射線性の膜(以下、感光性膜ともいう)を得る。なお、公知の反射防止膜を予め塗設することもできる。 For example, the composition can be applied to a substrate (eg, silicon / silicon dioxide coating, silicon nitride and chromium-deposited quartz substrate, etc.) used in the manufacture of precision integrated circuit elements, etc., by appropriate application such as a spinner and a coater It is applied by the method. Thereafter, this is dried to obtain an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive film (hereinafter also referred to as a photosensitive film). In addition, a known antireflection film can be applied in advance.
次いで、この感光性膜に活性光線又は放射線を照射し、好ましくはベーク(通常80〜150℃、より好ましくは90〜130℃)を行った後、現像する。これにより良好なパターンを得ることができる。そして、このパターンをマスクとして用いて、適宜エッチング処理及びイオン注入などを行い、半導体微細回路及びインプリント用モールド構造体等を作成する。 Next, the photosensitive film is irradiated with actinic rays or radiation, and preferably baked (usually 80 to 150 ° C., more preferably 90 to 130 ° C.), followed by development. Thereby, a good pattern can be obtained. Then, using this pattern as a mask, etching processing, ion implantation, and the like are performed as appropriate to create a semiconductor microcircuit, an imprint mold structure, and the like.
なお、本発明の組成物を用いてインプリント用モールドを作成する場合のプロセスの詳細については、例えば、特許第4109085号公報、特開2008−162101号公報、及び「ナノインプリントの基礎と技術開発・応用展開―ナノインプリントの基板技術と最新の技術展開―編集:平井義彦(フロンティア出版)」等を参照されたい。また、特に情報記録媒体の製造に好適なモールド構造体の製造方法については、例えば、特許第4109085号公報及び特開2008−162101号公報を参照されたい。 For details of the process for producing an imprint mold using the composition of the present invention, see, for example, Japanese Patent No. 4109085, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-162101, and “Nanoimprint Basics and Technology Development / Application development-Nanoimprint substrate technology and latest technological development-Editing: Yoshihiko Hirai (Frontier Publishing) " For a method for manufacturing a mold structure particularly suitable for manufacturing an information recording medium, see, for example, Japanese Patent No. 4109085 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-162101.
現像工程では、通常アルカリ現像液を用いる。現像方法は、パドル形成、ディップ及びダイナミックディスペンス等の公知の方法を適宜使用する。アルカリ現像液としては、種々のアルカリ水溶液が適用可能であるが、通常は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドアルカリ性水溶液が使用される。アルカリ現像液には、アルコール類及び/又は界面活性剤を、適当量添加してもよい。 In the development process, an alkaline developer is usually used. As a developing method, a known method such as paddle formation, dipping and dynamic dispensing is appropriately used. Various alkaline aqueous solutions can be used as the alkaline developer, but usually an aqueous tetramethylammonium hydroxide aqueous solution is used. An appropriate amount of alcohol and / or surfactant may be added to the alkaline developer.
アルカリ現像液の濃度は、通常、0.1〜20質量%である。アルカリ現像液のpHは、通常、10.0〜15.0である。 The concentration of the alkali developer is usually from 0.1 to 20% by mass. The pH of the alkali developer is usually from 10.0 to 15.0.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明の内容はこれにより限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, the content of this invention is not limited by this.
〔樹脂〕
まず、以下に示すモノマー(M−1)〜(M−9)を合成した。また、モノマー(R−1)を準備した。
First, monomers (M-1) to (M-9) shown below were synthesized. Moreover, the monomer (R-1) was prepared.
<合成例1:モノマー(M−1)の合成>
15質量部の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸を、80質量部のメタノールに溶解させた。得られた溶液に、3.35質量部の水酸化リチウム一水和物を48質量部のメタノールに溶解させた溶液を滴下して、室温で1時間に亘って撹拌した。その後、減圧下でメタノールを除去して、反応物を得た。
この反応物を、55質量部のジメチルスルホキシドに再溶解させた。次いで、これに12.2質量部のクロロメチルスチレン(CMS−14、セイミケミカル社製)を加え、80℃で4時間に亘って撹拌した。続いて、これに酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを加え、抽出及び洗浄を行った。有機層を濃縮後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、17.1質量部のモノマー(M−1)を得た。
<Synthesis Example 1: Synthesis of Monomer (M-1)>
15 parts by mass of 6-hydroxy-2-naphthoic acid was dissolved in 80 parts by mass of methanol. A solution prepared by dissolving 3.35 parts by mass of lithium hydroxide monohydrate in 48 parts by mass of methanol was added dropwise to the resulting solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, methanol was removed under reduced pressure to obtain a reaction product.
This reaction product was redissolved in 55 parts by mass of dimethyl sulfoxide. Next, 12.2 parts by mass of chloromethylstyrene (CMS-14, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) was added thereto, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 4 hours. Subsequently, ethyl acetate and a saturated aqueous ammonium chloride solution were added thereto, followed by extraction and washing. The organic layer was concentrated and then purified using column chromatography to obtain 17.1 parts by mass of monomer (M-1).
1H NMR(DMSO−d6):δ 10.22 (s, 1H), 8.53 (s, 1H), 8.00 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.77 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.54-7.47 (m, 4H), 7.19-7.15 (m, 2H), 6.76 (dd, J = 17.6, 10.5 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 17.6 Hz, 1H), 5.38 (s, 2H), 5.29 (d, J = 10.5 Hz, 1H)。 1 H NMR (DMSO-d 6 ): δ 10.22 (s, 1H), 8.53 (s, 1H), 8.00 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.77 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.54-7.47 (m, 4H), 7.19-7.15 (m, 2H), 6.76 (dd, J = 17.6, 10.5 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 17.6 Hz, 1H), 5.38 (s, 2H), 5.29 (d, J = 10.5 Hz, 1H).
<合成例2:モノマー(M−2)の合成>
10質量部のモノマー(M−1)と、5質量部の2−シクロヘキシルエチルビニルエーテルとを、50質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解した。次いで、この溶液に0.015質量部のカンファースルホン酸を加え、室温で30分に亘って撹拌した。反応液に0.1質量部のトリエチルアミンを加え、減圧下で溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製した。これにより、12.6質量部のモノマー(M−2)を得た。
<Synthesis Example 2: Synthesis of Monomer (M-2)>
10 parts by mass of the monomer (M-1) and 5 parts by mass of 2-cyclohexylethyl vinyl ether were dissolved in 50 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). Subsequently, 0.015 mass part camphorsulfonic acid was added to this solution, and it stirred over 30 minutes at room temperature. 0.1 parts by mass of triethylamine was added to the reaction solution, and the solvent was distilled off under reduced pressure, followed by purification using column chromatography. This obtained 12.6 mass parts monomer (M-2).
1H NMR(DMSO−d6):δ 8.60 (s, 1H), 8.08 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.54-7.48 (m, 5H), 7.30 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 6.76 (dd, J = 18.0, 11.1 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 18.0 Hz, 1H), 5.71 (q, J = 5.4 Hz, 1H), 5.39 (s, 2H), 5.28 (d, J = 11.1 Hz, 1H), 3.71-3.44 (m, 2H), 1.72-0.66 (m, 16H)。 1 H NMR (DMSO-d 6 ): δ 8.60 (s, 1H), 8.08 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 8.7 Hz , 1H), 7.54-7.48 (m, 5H), 7.30 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 6.76 (dd, J = 18.0, 11.1 Hz, 1H), 5.86 (d, J = 18.0 Hz, 1H) , 5.71 (q, J = 5.4 Hz, 1H), 5.39 (s, 2H), 5.28 (d, J = 11.1 Hz, 1H), 3.71-3.44 (m, 2H), 1.72-0.66 (m, 16H).
<合成例3:モノマー(M−3)の合成>
15質量部の6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸の代わりに、16.3質量部の3,5−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸を用いたことを除いては、合成例1と同様にして、15.2質量部のモノマー(M−3)を合成した。
<Synthesis Example 3: Synthesis of Monomer (M-3)>
15 In the same manner as in Synthesis Example 1, except that 16.3 parts by mass of 3,5-dihydroxy-2-naphthoic acid was used instead of 15 parts by mass of 6-hydroxy-2-naphthoic acid. .2 parts by mass of monomer (M-3) was synthesized.
<合成例4:モノマー(M−4)の合成>
5質量部の2−シクロヘキシルエチルビニルエーテルの代わりに、2.4質量部の3,5−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸を用いたことを除いては、合成例2と同様にして、10.1質量部のモノマー(M−4)を合成した。
<Synthesis Example 4: Synthesis of Monomer (M-4)>
10.1 mass in the same manner as in Synthesis Example 2 except that 2.4 mass parts of 3,5-dihydroxy-2-naphthoic acid was used instead of 5 mass parts of 2-cyclohexylethyl vinyl ether. Part of the monomer (M-4) was synthesized.
<合成例5:モノマー(M−5)の合成>
まず、6−ビニル−2−ナフトール(m−5a)を、以下のようにして合成した。即ち、7.6質量部のtert−ブトキシカリウム及び90質量部のテトラヒドロフランに、24質量部のメチルトリフェニルホスホニウムブロミド及び130質量部のトルエンとを加え、室温で2時間に亘って撹拌した。この反応液に、5.0質量部の6−ヒドロキシ−2−ナフトアルデヒドを加え、室温で更に4時間に亘って撹拌した。反応物を酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを用いて抽出及び洗浄し、ヘキサン/酢酸エチルを用いてカラムクロマトグラフィー精製した。これにより、2.6質量部の6−ビニル−2−ナフトール(m−5a)を得た。
次いで、以下の反応スキームに従って、モノマー(M−5)を合成した。
First, 6-vinyl-2-naphthol (m-5a) was synthesized as follows. That is, 24 parts by mass of methyltriphenylphosphonium bromide and 130 parts by mass of toluene were added to 7.6 parts by mass of tert-butoxy potassium and 90 parts by mass of tetrahydrofuran, followed by stirring at room temperature for 2 hours. To this reaction solution, 5.0 parts by mass of 6-hydroxy-2-naphthaldehyde was added, and the mixture was further stirred at room temperature for 4 hours. The reaction product was extracted and washed with ethyl acetate and saturated aqueous ammonium chloride solution, and purified by column chromatography using hexane / ethyl acetate. As a result, 2.6 parts by mass of 6-vinyl-2-naphthol (m-5a) was obtained.
Next, the monomer (M-5) was synthesized according to the following reaction scheme.
具体的には、まず、5質量部の(m−5a)及び6.12質量部の3−ブロモ−1−プロパノールを45質量部のN−メチルピロリドンに溶解させた。次いで、これに8.12質量部の炭酸カリウムを加えて、80℃で7時間に亘って撹拌した。反応物を酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを用いて抽出及び洗浄し、ヘキサン/酢酸エチルを用いてカラムクロマトグラフィー精製した。これにより、5.73質量部の上記化合物(m−5b)を得た。 Specifically, 5 parts by mass of (m-5a) and 6.12 parts by mass of 3-bromo-1-propanol were first dissolved in 45 parts by mass of N-methylpyrrolidone. Subsequently, 8.12 mass parts potassium carbonate was added to this, and it stirred at 80 degreeC over 7 hours. The reaction product was extracted and washed with ethyl acetate and saturated aqueous ammonium chloride solution, and purified by column chromatography using hexane / ethyl acetate. As a result, 5.73 parts by mass of the compound (m-5b) was obtained.
5質量部の(m−5b)及び4.59質量部の塩化パラトルエンスルホニルを50質量部のピリジンに溶解させ、室温で5時間に亘って撹拌した。反応物を酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを用いて抽出及び洗浄し、ヘキサン/酢酸エチルを用いてカラムクロマトグラフィー精製した。これにより、7.15質量部の上記化合物(m−5c)を得た。 5 parts by mass of (m-5b) and 4.59 parts by mass of para-toluenesulfonyl chloride were dissolved in 50 parts by mass of pyridine and stirred at room temperature for 5 hours. The reaction product was extracted and washed with ethyl acetate and saturated aqueous ammonium chloride solution, and purified by column chromatography using hexane / ethyl acetate. As a result, 7.15 parts by mass of the compound (m-5c) was obtained.
4.81質量部の4−(4−ヒドロキシフェニル)安息香酸を、60質量部のメタノールに溶解させた。この溶液に、0.94質量部の水酸化リチウム一水和物を20質量部のメタノールに溶解させた溶液を滴下して、室温で1時間に亘って撹拌した。その後、減圧下でメタノールを除去して、反応物を得た。
この反応物を50質量部のN−メチルピロリドンに再溶解させた。次いで、これに、7.15質量部の(m−5c)を加え、80℃で8時間に亘って撹拌した。続いて、これに酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを加え、抽出及び洗浄を行った。有機層を濃縮後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、5.1質量部のモノマー(M−5)を得た。
4.81 parts by mass of 4- (4-hydroxyphenyl) benzoic acid was dissolved in 60 parts by mass of methanol. To this solution, a solution prepared by dissolving 0.94 parts by mass of lithium hydroxide monohydrate in 20 parts by mass of methanol was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, methanol was removed under reduced pressure to obtain a reaction product.
This reaction product was redissolved in 50 parts by mass of N-methylpyrrolidone. Subsequently, 7.15 mass parts (m-5c) was added to this, and it stirred at 80 degreeC over 8 hours. Subsequently, ethyl acetate and a saturated aqueous ammonium chloride solution were added thereto, followed by extraction and washing. The organic layer was concentrated and then purified using column chromatography to obtain 5.1 parts by mass of a monomer (M-5).
<合成例6:モノマー(M−6)の合成>
5質量部のモノマー(M−1)と0.4質量部の4−ジメチルアミノピリジンとを、80質量部のアセトニトリルに溶解させた。得られた溶液に、4.3質量部のニ炭酸ジ−tert−ブチルを加え、室温にて2時間に亘って撹拌した。続いて、これにクロロホルムと希塩酸水溶液とを加え、抽出及び洗浄を行った。有機層を濃縮することで、6.0質量部のモノマー(M−6)を得た。
<Synthesis Example 6: Synthesis of Monomer (M-6)>
5 parts by mass of the monomer (M-1) and 0.4 parts by mass of 4-dimethylaminopyridine were dissolved in 80 parts by mass of acetonitrile. To the resulting solution, 4.3 parts by mass of di-tert-butyl dicarbonate was added and stirred at room temperature for 2 hours. Subsequently, chloroform and dilute hydrochloric acid aqueous solution were added thereto, and extraction and washing were performed. The organic layer was concentrated to obtain 6.0 parts by mass of a monomer (M-6).
<合成例7:モノマー(M−7)の合成>
以下の合成スキームに従ってモノマー(M−7)を合成した。
Monomer (M-7) was synthesized according to the following synthesis scheme.
具体的には、5質量部の4−ヒドロキシインドールと、5.64質量部の無水コハク酸と、38質量部のトリエチルアミンとに、400質量部のアセトニトリルを加え、16時間に亘って還流した。溶媒を留去した後、ヘキサン/酢酸エチルを用いて、カラムクロマトグラフィー精製した。これにより、2.71質量部の化合物(m−7a)を得た。 Specifically, 400 parts by mass of acetonitrile was added to 5 parts by mass of 4-hydroxyindole, 5.64 parts by mass of succinic anhydride, and 38 parts by mass of triethylamine, and the mixture was refluxed for 16 hours. After the solvent was distilled off, column chromatography purification was performed using hexane / ethyl acetate. As a result, 2.71 parts by mass of the compound (m-7a) was obtained.
100質量部のメタノールに4質量部の(m−7a)を溶解させた。得られた溶液に、0.72質量部の水酸化リチウム一水和物を20質量部のメタノールに溶解した溶液を滴下して、1時間撹拌した。反応物を濃縮した後、100質量部のN−メチルピロリドンに再溶解した。2.75質量部のクロロメチルスチレン(CMS−14、セイミケミカル社製)を加え、80℃で8時間に亘って撹拌した。続いて、これに酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを加え、抽出及び洗浄を行った。有機層を濃縮後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、4.25質量部の化合物(m−7b)を得た。 4 parts by mass of (m-7a) was dissolved in 100 parts by mass of methanol. A solution obtained by dissolving 0.72 parts by mass of lithium hydroxide monohydrate in 20 parts by mass of methanol was added dropwise to the obtained solution, and the mixture was stirred for 1 hour. After concentrating the reaction product, it was redissolved in 100 parts by mass of N-methylpyrrolidone. 2.75 parts by mass of chloromethylstyrene (CMS-14, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) was added and stirred at 80 ° C. for 8 hours. Subsequently, ethyl acetate and a saturated aqueous ammonium chloride solution were added thereto, followed by extraction and washing. The organic layer was concentrated and then purified using column chromatography to obtain 4.25 parts by mass of the compound (m-7b).
5質量部の(m−7b)と、2.97質量部の2−(ビニルオキシ)エチル フェニルカルバメートとを、100質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解させた。次いで、得られた溶液に0.004質量部のカンファースルホン酸を加え、室温で2時間に亘って撹拌した。反応液に0.1質量部のトリエチルアミンを加え、減圧下で溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製した。これにより、6.53質量部のモノマー(M−7)を得た。 5 parts by mass of (m-7b) and 2.97 parts by mass of 2- (vinyloxy) ethyl phenylcarbamate were dissolved in 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). Next, 0.004 part by mass of camphor sulfonic acid was added to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. 0.1 parts by mass of triethylamine was added to the reaction solution, and the solvent was distilled off under reduced pressure, followed by purification using column chromatography. This obtained 6.53 mass parts monomer (M-7).
<合成例8:モノマー(M−8)の合成>
以下の合成スキームに従ってモノマー(M−8)を合成した。
Monomer (M-8) was synthesized according to the following synthesis scheme.
具体的には、5.56質量部のジエチレングリコールと80質量部のTHFとに、2.52質量部の水素化ナトリウム(油性、60%)を加え、室温で1時間に亘って撹拌した。続いて、5質量部のクロロメチルスチレン(CMS−14、セイミケミカル社製)を加え、室温で3時間撹拌した。反応液を濃縮後、酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを加え、抽出及び洗浄を行った。有機層を濃縮後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、3.93質量部の化合物(m−8a)を得た。 Specifically, 2.52 parts by mass of sodium hydride (oiliness, 60%) was added to 5.56 parts by mass of diethylene glycol and 80 parts by mass of THF, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Subsequently, 5 parts by mass of chloromethylstyrene (CMS-14, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) was added and stirred at room temperature for 3 hours. After concentrating the reaction solution, ethyl acetate and a saturated aqueous ammonium chloride solution were added, followed by extraction and washing. The organic layer was concentrated and then purified using column chromatography to obtain 3.93 parts by mass of the compound (m-8a).
4質量部の(m−8a)及び3.77質量部の塩化パラトルエンスルホニルを50質量部のピリジンに溶解させ、室温で5時間に亘って撹拌した。反応物を酢酸エチルと飽和塩化アンモニウム水溶液とを用いて抽出及び洗浄し、ヘキサン/酢酸エチルを用いてカラムクロマトグラフィー精製した。これにより、5.42質量部の化合物(m−8b)を得た。 4 parts by mass of (m-8a) and 3.77 parts by mass of para-toluenesulfonyl chloride were dissolved in 50 parts by mass of pyridine and stirred at room temperature for 5 hours. The reaction product was extracted and washed with ethyl acetate and saturated aqueous ammonium chloride solution, and purified by column chromatography using hexane / ethyl acetate. As a result, 5.42 parts by mass of the compound (m-8b) was obtained.
次に、12.2質量部のクロロメチルスチレンの代わりに30.12質量部の(m−8b)を用いたことを除いては、合成例1と同様にして、17.58質量部の化合物(m−8c)を得た。
次いで、10質量部のモノマー(M−1)の代わりに12.89質量部の(m−8c)を用いたことを除いては、合成例2と同様にして、15.27質量部のモノマー(M−8)を得た。
Next, 17.58 parts by mass of a compound was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 30.12 parts by mass of (m-8b) was used instead of 12.2 parts by mass of chloromethylstyrene. (M-8c) was obtained.
Then, 15.27 parts by weight of monomer was the same as in Synthesis Example 2 except that 12.89 parts by weight of (m-8c) was used instead of 10 parts by weight of monomer (M-1). (M-8) was obtained.
<合成例9:モノマー(M−9)の合成>
10質量部の(m−5a)と、4.24質量部のエチルビニルエーテルとを、50質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解させた。次いで、得られた溶液に、0.015質量部のカンファースルホン酸を加え、室温で1時間に亘って撹拌した。反応液に0.1質量部のトリエチルアミンを加え、減圧下で溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製した。これにより、12.1質量部のモノマー(M−9)を得た。
<Synthesis Example 9: Synthesis of Monomer (M-9)>
10 parts by mass of (m-5a) and 4.24 parts by mass of ethyl vinyl ether were dissolved in 50 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). Subsequently, 0.015 mass part camphorsulfonic acid was added to the obtained solution, and it stirred at room temperature for 1 hour. 0.1 parts by mass of triethylamine was added to the reaction solution, and the solvent was distilled off under reduced pressure, followed by purification using column chromatography. This obtained 12.1 mass parts monomer (M-9).
次に、これらモノマーを用いて、樹脂を合成した。
<合成例9:樹脂(P−1)の合成>
次式により表される樹脂(P−1)を、以下のようにして合成した。
<Synthesis Example 9: Synthesis of Resin (P-1)>
A resin (P-1) represented by the following formula was synthesized as follows.
即ち、まず、3.86質量部の1−メトキシ−2−プロパノールを、窒素気流下、75℃に加熱した。この液を攪拌しながら、7.00質量部の4−ヒドロキシスチレン(以下、「HOST」ともいう)と、2.64質量部のモノマー(M−2)と、15.42質量部の1−メトキシ−2−プロパノールと、0.74質量部の2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル〔V−601;和光純薬工業(株)製〕との混合溶液を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、75℃で更に2時間攪拌した。反応液を放冷後、多量のヘキサン/酢酸エチルを用いて再沈殿させた。その後、真空乾燥を行うことにより、3.95質量部の樹脂(P−1)を得た。 That is, first, 3.86 parts by mass of 1-methoxy-2-propanol was heated to 75 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this liquid, 7.00 parts by mass of 4-hydroxystyrene (hereinafter also referred to as “HOST”), 2.64 parts by mass of monomer (M-2), 15.42 parts by mass of 1- A mixed solution of methoxy-2-propanol and 0.74 parts by mass of dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate [V-601; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] was added dropwise over 4 hours. After completion of dropping, the mixture was further stirred at 75 ° C. for 2 hours. The reaction solution was allowed to cool and then reprecipitated using a large amount of hexane / ethyl acetate. Then, 3.95 mass parts resin (P-1) was obtained by performing vacuum drying.
得られた樹脂(P−1)につき、1H−NMRの測定を行った。これにより、樹脂(P−1)の組成比(モル比)を算出した。また、GPC(溶媒:THF)測定により、樹脂(P−1)の重量平均分子量(Mw:ポリスチレン換算)、数平均分子量(Mn:ポリスチレン換算)及び分散度(Mw/Mn、以下「PDI」ともいう)を算出した。これらの結果を、上記化学式中及び下記表1に示す。 1 H-NMR measurement was performed on the obtained resin (P-1). Thereby, the composition ratio (molar ratio) of the resin (P-1) was calculated. Moreover, by GPC (solvent: THF) measurement, the weight average molecular weight (Mw: polystyrene conversion), number average molecular weight (Mn: polystyrene conversion) and dispersity (Mw / Mn, hereinafter referred to as “PDI”) of the resin (P-1). Calculated). These results are shown in the above chemical formula and in Table 1 below.
<合成例10:樹脂(P−2)〜(P−8)の合成>
合成例9と同様にして、樹脂(P−2)〜(P−8)を合成した。使用した構造単位、その仕込み量(質量部)、重合濃度(反応液濃度:質量%)、及び重合開始剤の仕込み量(質量部)、並びに、得られた樹脂の組成比(モル比)、重量平均分子量及び分散度(PDI)を下記表1に示す。
Resins (P-2) to (P-8) were synthesized in the same manner as in Synthesis Example 9. The structural unit used, its charge (parts by mass), the polymerization concentration (reaction solution concentration: mass%), and the charge of the polymerization initiator (parts by mass), and the composition ratio (molar ratio) of the obtained resin, The weight average molecular weight and dispersity (PDI) are shown in Table 1 below.
以下、樹脂(P−1)〜(P−8)の各々について、構造、組成比、重量平均分子量、及び分散度を示す。
〔光酸発生剤〕
光酸発生剤としては、次式により表される化合物を用いた。
As the photoacid generator, a compound represented by the following formula was used.
<合成例11:PAG−1>
(トリシクロヘキシルベンゼンの合成)
ベンゼン20.0gに塩化アルミニウム6.83gを加え、3℃で冷却攪拌し、シクロ
ヘキシルクロリド40.4gをゆっくり滴下した。滴下後、室温で5時間攪拌し、氷水にあけた。酢酸エチルで有機層を抽出し、得られた有機層を40℃で減圧留去した。更に170℃で減圧留去後、室温に冷却し、アセトン50mlを投入し、再結晶させた。析出した結晶を濾取し、トリシクロヘキシルベンゼン14gを得た。
<Synthesis Example 11: PAG-1>
(Synthesis of tricyclohexylbenzene)
6.83 g of aluminum chloride was added to 20.0 g of benzene, the mixture was cooled and stirred at 3 ° C., and 40.4 g of cyclohexyl chloride was slowly added dropwise. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for 5 hours and poured into ice water. The organic layer was extracted with ethyl acetate, and the obtained organic layer was distilled off under reduced pressure at 40 ° C. Furthermore, after depressurizingly distilling at 170 degreeC, it cooled to room temperature, thrown in 50 ml of acetone, and recrystallized. The precipitated crystals were collected by filtration to obtain 14 g of tricyclohexylbenzene.
(トリシクロヘキシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの合成)
トリシクロヘキシルベンゼン30gを塩化メチレン50mlに溶解し、3℃で冷却攪拌し、クロロスルホン酸15.2gをゆっくり滴下した。滴下後、室温で5時間攪拌し、氷10gを投入後、50%水酸化ナトリウム水溶液を40g投入した。更にエタノールを20g加え、50℃で1時間攪拌後、不溶分を濾過除去し、40℃で減圧留去した。析出した結晶を濾取し、ヘキサン洗浄し、1,3,5−トリシクロヘキシルベンゼンスルホン酸ナトリウム30gを得た。
(Synthesis of sodium tricyclohexylbenzenesulfonate)
30 g of tricyclohexylbenzene was dissolved in 50 ml of methylene chloride, cooled and stirred at 3 ° C., and 15.2 g of chlorosulfonic acid was slowly added dropwise. After the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. After adding 10 g of ice, 40 g of 50% aqueous sodium hydroxide solution was added. Further, 20 g of ethanol was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour. The insoluble matter was removed by filtration, and the residue was distilled off under reduced pressure at 40 ° C. The precipitated crystals were collected by filtration and washed with hexane to obtain 30 g of sodium 1,3,5-tricyclohexylbenzenesulfonate.
(PAG−1の合成)
トリフェニルスルホニウムブロミド4.0gをメタノール20mlに溶解し、20mlのメタノールに溶解させた1,3,5−トリシクロヘキシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5.0gを加えた。室温で2時間攪拌後、イオン交換水50mlを加えクロロホルムで抽出した。得られた有機層を水で洗浄後、40℃で減圧留去し、得られた結晶をメタノール/酢酸エチル溶媒で再結晶した。これにより化合物PAG−1を5.0g得た。
(Synthesis of PAG-1)
4.0 g of triphenylsulfonium bromide was dissolved in 20 ml of methanol, and 5.0 g of sodium 1,3,5-tricyclohexylbenzenesulfonate dissolved in 20 ml of methanol was added. After stirring at room temperature for 2 hours, 50 ml of ion-exchanged water was added and extracted with chloroform. The obtained organic layer was washed with water and then distilled off under reduced pressure at 40 ° C., and the obtained crystal was recrystallized from a methanol / ethyl acetate solvent. This obtained 5.0g of compounds PAG-1.
1H-NMR(400MHz, CDCl3) δ=7.85 (d,6H), 7.68(t,3H), 7.59(t,6H), 6.97(s, 2H), 4.36-4.27(m,2H), 2.48-2.38(m,1H), 1.97-1.16(m,30H)。 1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ = 7.85 (d, 6H), 7.68 (t, 3H), 7.59 (t, 6H), 6.97 (s, 2H), 4.36-4.27 (m, 2H), 2.48 -2.38 (m, 1H), 1.97-1.16 (m, 30H).
〔塩基性化合物〕
塩基性化合物としては、次式により表される化合物を用いた。
As the basic compound, a compound represented by the following formula was used.
〔界面活性剤及び溶剤〕
界面活性剤としては、以下のものを用いた。
[Surfactant and solvent]
As the surfactant, the following were used.
W−1:メガファックF176(大日本インキ化学工業(株)製;フッ素系)
W−2:メガファックR08(大日本インキ化学工業(株)製;フッ素及びシリコン系)
溶剤としては、以下のものを用いた。
W-1: MegaFuck F176 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd .; fluorine-based)
W-2: Megafuck R08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd .; fluorine and silicon)
The following were used as the solvent.
S1: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)
S2:プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)
〔実施例1〜11及び比較例1〕
下記表2に示す各成分を、表2に示す溶剤に溶解させた。これを0.1μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレンフィルターを用いてろ過した。これにより、表2に示す全固形分濃度のポジ型レジスト溶液を調製した。なお、表2に示す各成分の濃度は、全固形分の質量を基準とした質量濃度である。
S1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
S2: Propylene glycol monomethyl ether (PGME)
[Examples 1 to 11 and Comparative Example 1]
Each component shown in Table 2 below was dissolved in the solvent shown in Table 2. This was filtered using a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.1 μm. Thereby, a positive resist solution having a total solid content concentration shown in Table 2 was prepared. In addition, the density | concentration of each component shown in Table 2 is mass concentration on the basis of the mass of total solid.
<レジスト評価>
調製したポジ型レジスト溶液を、スピンコータを用いて、ヘキサメチルジシラザン処理を施したシリコン基板上に均一に塗布した。次いで、ホットプレートを用いて、130℃で90秒間に亘って加熱乾燥を行った。これにより、膜厚100nmのレジスト膜を形成した。
<Resist evaluation>
The prepared positive resist solution was uniformly applied on a silicon substrate subjected to hexamethyldisilazane treatment using a spin coater. Subsequently, it was heated and dried at 130 ° C. for 90 seconds using a hot plate. As a result, a resist film having a thickness of 100 nm was formed.
このレジスト膜に対して、電子線照射装置((株)日立製作所製HL750;加速電圧50keV)を用いて、電子線照射を行った。照射後直ぐに、120℃で90秒間ホットプレート上にて加熱した。その後、濃度2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液を用いて、23℃で60秒間現像し、30秒間純水を用いてリンスした後、乾燥させた。これにより、ラインアンドスペースパターン(ライン:スペース=1:1)と孤立ラインパターン(ライン:スペース=1:>100)とをそれぞれ形成した。なお、以下では、ラインアンドスペースパターンをL&Sと略記し、孤立ラインパターンをILと略記することがある。 The resist film was irradiated with an electron beam using an electron beam irradiation apparatus (HL750 manufactured by Hitachi, Ltd .; acceleration voltage 50 keV). Immediately after irradiation, it was heated on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds. Thereafter, development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution having a concentration of 2.38% by mass, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried. Thereby, a line and space pattern (line: space = 1: 1) and an isolated line pattern (line: space = 1:> 100) were formed, respectively. Hereinafter, the line and space pattern may be abbreviated as L & S, and the isolated line pattern may be abbreviated as IL.
〔感度〕
得られた各パターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−4800)を用いて観察した。L&Sパターン及びILパターンの何れについても、100nmの線幅のラインを解像する際の最小照射エネルギーを感度(μC/cm2)とした。
〔sensitivity〕
The cross-sectional shape of each pattern obtained was observed using a scanning electron microscope (S-4800, manufactured by Hitachi, Ltd.). For both the L & S pattern and the IL pattern, the minimum irradiation energy when resolving a line having a line width of 100 nm was defined as sensitivity (μC / cm 2 ).
〔解像力〕
上記の感度を示す照射量における限界解像力(ラインとスペースが分離解像する最小の線幅)を解像力(nm)とした。
[Resolution]
The resolving power (nm) was defined as the limiting resolving power (minimum line width at which lines and spaces were separated and resolved) at the irradiation amount showing the above sensitivity.
〔残膜率(プラズマエッチング耐性)〕
ヘキサメチルジシラザン処理をしたウエハー上に、膜厚100nmのポジ型レジスト膜を形成した。この膜に対し、CF4(10mL/min)とO2(20mL/min)とAr(1000mL/min)との混合ガスを用いて、23℃で30秒間プラズマエッチングを行った。その後、プラズマエッチング後のレジスト膜の膜厚を測定した。そして、このエッチング後の膜厚を、エッチング前の膜厚で除して100倍することにより、残膜率(%)を得た。なお、残膜率が大きいほど、プラズマエッチング耐性は良好である。
A positive resist film having a thickness of 100 nm was formed on a wafer subjected to hexamethyldisilazane treatment. Plasma etching was performed on this film at 23 ° C. for 30 seconds using a mixed gas of CF 4 (10 mL / min), O 2 (20 mL / min), and Ar (1000 mL / min). Thereafter, the film thickness of the resist film after plasma etching was measured. Then, the film thickness after etching was divided by the film thickness before etching and multiplied by 100 to obtain a residual film ratio (%). In addition, plasma etching tolerance is so favorable that the remaining film rate is large.
表2に示すように、実施例1〜11に係る組成物は、比較例1に係る組成物と比較して、ILパターンを形成する際の感度及び解像度がより優れていた。また、実施例1〜11に係る組成物は、プラズマエッチング耐性及びL&Sパターンを形成する際の解像度にも優れていた。 As shown in Table 2, the compositions according to Examples 1 to 11 were more excellent in sensitivity and resolution when forming an IL pattern than the composition according to Comparative Example 1. Moreover, the composition which concerns on Examples 1-11 was excellent also in the resolution at the time of forming plasma etching tolerance and an L & S pattern.
Claims (7)
R1、R2及びR3は、各々独立に、水素原子又は1価の置換基を表す。
L1はアリーレン基を表す。
A1は2価の連結基を表す。
Xは複数の芳香環を含んだ構造単位を表し、前記複数の芳香環は、縮環して多環式構造を形成しているか又は単結合を介して互いに連結されている。
Yは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表し、n1が2以上の場合、複数のYは互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
n1は1〜5の整数を表す。 An actinic ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition comprising a resin containing a repeating unit represented by the following general formula (1).
R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent substituent.
L 1 represents an arylene group.
A 1 represents a divalent linking group.
X represents a structural unit containing a plurality of aromatic rings, and the plurality of aromatic rings are condensed to form a polycyclic structure or are connected to each other through a single bond.
Y represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid. When n 1 is 2 or more, the plurality of Y may be the same or different from each other.
n 1 represents an integer of 1 to 5.
R4は、複数存在する場合は各々独立に、1価の置換基を表す。
R5は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は、前記A1を表す。
n2は0〜14の整数である。
X1はCH又はNを表し、2つのX1は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
前記A1、OY及びR4は、前記複数の芳香環を構成している原子の何れに結合していてもよい。 The composition according to claim 1, wherein X is a structural unit represented by any one of the following general formulas (X1) to (X6).
When a plurality of R 4 are present, each independently represents a monovalent substituent.
R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, or A 1 described above.
n 2 is an integer of 0 to 14.
X 1 represents CH or N, and two X 1 s may be the same as or different from each other.
The A 1 , OY and R 4 may be bonded to any of the atoms constituting the plurality of aromatic rings.
R6及びR7は、各々独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。
Mは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロ原子を含んでいてもよい脂環基、ヘテロ原子を含んでいてもよい芳香環基、アミノ基、アンモニウム基、メルカプト基、シアノ基又はアルデヒド基を表す。
R6、R7、M及びQの少なくとも2つは、互いに結合して、環を形成していてもよい。 The composition according to claim 1 or 2, wherein Y is a hydrogen atom or a group represented by the following general formula (2).
R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group.
M represents a single bond or a divalent linking group.
Q represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alicyclic group which may contain a hetero atom, an aromatic ring group which may contain a hetero atom, an amino group, an ammonium group, a mercapto group, a cyano group or an aldehyde group. .
At least two of R 6 , R 7 , M and Q may be bonded to each other to form a ring.
R15〜R17は、各々独立に、アルキル基又はシクロアルキル基を表す。R15〜R17の少なくとも2つは、互いに結合して、シクロアルキル基を形成していもよい。
L2はアリーレン基を表す。
Zは水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。
L3は、単結合又は2価の連結基を表す。 The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin further contains at least one of repeating units represented by the following general formulas (3) and (4).
R 15 to R 17 each independently represents an alkyl group or a cycloalkyl group. At least two of R 15 to R 17 may be bonded to each other to form a cycloalkyl group.
L 2 represents an arylene group.
Z represents a hydrogen atom or a group capable of leaving by the action of an acid.
L 3 represents a single bond or a divalent linking group.
前記膜を露光することと、
前記露光された膜を現像することと
を含んだパターン形成方法。 Forming a film using the composition according to any one of claims 1 to 5,
Exposing the film;
Developing a pattern of the exposed film.
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