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JP5569402B2 - Radiation sensitive resin composition, polymer and compound - Google Patents

Radiation sensitive resin composition, polymer and compound Download PDF

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JP5569402B2 JP2011005274A JP2011005274A JP5569402B2 JP 5569402 B2 JP5569402 B2 JP 5569402B2 JP 2011005274 A JP2011005274 A JP 2011005274A JP 2011005274 A JP2011005274 A JP 2011005274A JP 5569402 B2 JP5569402 B2 JP 5569402B2
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Description

本発明は感放射線性樹脂組成物、重合体及び化合物に関するものである。   The present invention relates to a radiation sensitive resin composition, a polymer and a compound.

半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイス構造の微細化に伴って、リソグラフィー工程におけるレジストパターンの微細化が要求されている。現在、例えばArFエキシマレーザーを用い、線幅90nm程度の微細なレジストパターンを形成することができるが、今後はさらに微細なパターン形成が要求される。   Along with miniaturization of various electronic device structures such as semiconductor devices and liquid crystal devices, miniaturization of resist patterns in lithography processes is required. At present, for example, an ArF excimer laser can be used to form a fine resist pattern having a line width of about 90 nm. However, further fine pattern formation is required in the future.

このようなパターン形成には、従来から化学増幅型レジスト組成物が広く用いられている。この化学増幅型レジスト組成物は、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、この酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分とを含有し(特許文献1参照)、露光部と未露光部との溶解速度の差を利用してパターンを形成することができる組成物である。   Conventionally, chemically amplified resist compositions have been widely used for such pattern formation. This chemically amplified resist composition contains an acid generator component that generates an acid upon exposure, and a resin component that changes its solubility in a developer due to the action of this acid (see Patent Document 1), and an exposed portion. It is a composition that can form a pattern by utilizing a difference in dissolution rate from an unexposed portion.

一方、液浸露光によれば同じ露光波長の光源を用いても、より短波長の光源を用いた場合と同様の高解像性を達成できるとされている。そのため液浸露光は、多額な設備投資を必要とする半導体素子の製造において、コストの増大を低減しつつ高解像度を達成する技術として注目されている。上記液浸露光に適した樹脂組成物としては、レジスト被膜から液浸露光液への酸発生剤等の溶出を抑制できること、レジスト被膜の水切れを良くすること等を目的として、疎水性が高いフッ素含有重合体を含む樹脂組成物が提案されている(特許文献2参照)。   On the other hand, according to the immersion exposure, it is said that even if a light source having the same exposure wavelength is used, the same high resolution as when a light source having a shorter wavelength is used can be achieved. Therefore, immersion exposure is attracting attention as a technique for achieving high resolution while reducing an increase in cost in the manufacture of semiconductor elements that require a large capital investment. As the resin composition suitable for the immersion exposure, fluorine having high hydrophobicity can be used for the purpose of suppressing the elution of an acid generator and the like from the resist film to the immersion exposure liquid, and improving the drainage of the resist film. A resin composition containing a containing polymer has been proposed (see Patent Document 2).

しかし、上記疎水性が高いフッ素含有重合体を含む樹脂組成物を用いた場合、現像液やリンス液の表面濡れ性が低下するため、現像時にレジスト表面の、特に未露光部に沈着した現像残渣の除去が不十分となり、現像欠陥が起こる場合がある。そこで、上記現像欠陥等を抑制することを目的として、液浸露光時には疎水性であるが、アルカリ現像時には疎水性が低下するような樹脂組成物が提案されている。例えば、酸解離性を有する2価の連結基とアルカリ解離性基を有する含フッ素重合体を含む樹脂組成物が知られている(特許文献3参照)。しかしながら、この樹脂組成物ではアルカリ反応性が低く、現像液親和性が不十分であるという不都合がある。また、アルカリ解離性基及びフルオロカルボン酸構造を有する重合体を撥水性樹脂として用いた樹脂組成物が知られている(特許文献4参照)。しかし、この樹脂組成物を用いても、現像欠陥の発生は十分に低減されない。   However, when the resin composition containing a fluorine-containing polymer having a high hydrophobicity is used, the surface wettability of the developer and the rinsing liquid is reduced, so that the development residue deposited on the resist surface, particularly in the unexposed area, during development. Insufficient removal may cause development defects. Therefore, for the purpose of suppressing the development defects and the like, there has been proposed a resin composition that is hydrophobic during immersion exposure but has a reduced hydrophobicity during alkali development. For example, a resin composition containing a fluorine-containing polymer having an acid-dissociable divalent linking group and an alkali-dissociable group is known (see Patent Document 3). However, this resin composition has the disadvantages of low alkali reactivity and insufficient developer affinity. Further, a resin composition using a polymer having an alkali dissociable group and a fluorocarboxylic acid structure as a water-repellent resin is known (see Patent Document 4). However, even when this resin composition is used, the occurrence of development defects is not sufficiently reduced.

さらに、一般的に、疎水性が高いフッ素含有重合体を含む樹脂組成物では、被覆率依存性がより顕著に悪化することが知られている。ここで「被覆率依存性」とは、レジスト膜に対するマスクの被覆率に依存して、それが低い(露光エリアが明るい)場合に放射線感度が高くなり、高い(露光エリアが暗い)場合に放射線感度が低くなることをいう。例えば、従来の疎水性が高いフッ素含有重合体を含む樹脂組成物では、パターンの断面形状は、マスクの被覆率が低い場合はトップラウンディングになりやすく、被覆率が高い場合はT−top形状になりやすいという不都合がある。   Furthermore, it is generally known that the resin composition containing a fluorine-containing polymer having high hydrophobicity has a more remarkable deterioration in coverage. Here, the “coverage dependency” means that depending on the mask coverage with respect to the resist film, the radiation sensitivity is high when the mask is low (exposure area is bright), and the radiation is high when it is high (exposure area is dark). It means that sensitivity becomes low. For example, in a conventional resin composition containing a fluorine-containing polymer having high hydrophobicity, the cross-sectional shape of the pattern is likely to be top rounding when the mask coverage is low, and T-top shape when the coverage is high. There is an inconvenience that it is easy to become.

また、レジスト膜の水切れの評価は、水との接触角を指標として確認することができるが、特に実際の液浸露光においては、現像プロセスの時間短縮のため、現像液処理の際の動的接触角の変化がより短時間に起こることも望まれている。   In addition, the evaluation of the resist film running out of water can be confirmed by using the contact angle with water as an index. However, in actual immersion exposure, in order to shorten the time of the development process, the dynamics during the processing of the developing solution It is also desired that the change in contact angle occur in a shorter time.

特開昭59−45439号公報JP 59-45439 A 国際公開2007/116664A号International Publication No. 2007 / 116664A 特開2010−020284号公報JP 2010-020284 A 特開2010−210953号公報JP 2010-210953 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、液浸露光時における疎水性を確保しつつ、アルカリ現像液に対する反応性に優れ、現像欠陥を抑制することができ、さらに被覆率依存性が良好な感放射線性樹脂組成物、これに用いることができる重合体及びこの重合体のモノマーとなる化合物を提供することである。   The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to have excellent reactivity with an alkaline developer and suppress development defects while ensuring hydrophobicity during immersion exposure. Furthermore, it is to provide a radiation sensitive resin composition having a good coverage dependency, a polymer that can be used in the composition, and a compound that becomes a monomer of the polymer.

上記課題を解決するためになされた発明は、
[A]下記式(1)で表される構造単位(I)を有する重合体(以下、「[A]重合体」ともいう)を含有する感放射線性樹脂組成物である。

Figure 0005569402
(式(1)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。) The invention made to solve the above problems is
[A] A radiation-sensitive resin composition containing a polymer having a structural unit (I) represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as “[A] polymer”).
Figure 0005569402
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by Formula (2) above.
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group. )

本発明の感放射線性樹脂組成物が含有する[A]重合体は、酸解離性基及びアルカリ解離性基を含む上記特定構造の構造単位(I)を有する。特にカルボン酸のα位に電子求引性基を有する上記構造のため、アルカリにより解離し易くなる。例えば液浸露光の際には疎水性を確保しつつ、アルカリ現像時には現像液親和性を向上させることができ、その結果、現像欠陥を抑制することができる。さらに、当該感放射線性樹脂組成物は、被覆率依存性にも優れるため、良好な微細パターンを形成することができる。   [A] polymer which the radiation sensitive resin composition of this invention contains has the structural unit (I) of the said specific structure containing an acid dissociable group and an alkali dissociable group. In particular, due to the above structure having an electron withdrawing group at the α-position of the carboxylic acid, it is easily dissociated by alkali. For example, it is possible to improve the affinity of the developer during alkali development while ensuring hydrophobicity during immersion exposure, and as a result, it is possible to suppress development defects. Furthermore, since the said radiation sensitive resin composition is excellent also in coverage dependency, it can form a favorable fine pattern.

上記Xとしては、下記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基が好ましい。

Figure 0005569402
(式(3−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−3)中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。R10は、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。R11は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜R11のいずれか2つが互いに結合してR10及びR11が結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
なお、式(3−1)〜(3−3)中、*は、式(1)中のエステル基との結合部位を示す。また、R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。) X is preferably a divalent group represented by the following formula (3-1), (3-2) or (3-3).
Figure 0005569402
(In Formula (3-1), R 3 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 to 22 carbon atoms. R 4 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic group having 6 to 22 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon group, provided that any two of R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (3-2), R 6 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group of ˜22. R 7 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded.
In formula (3-3), R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. It is. R 10 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded.
In formulas (3-1) to (3-3), * indicates a binding site with the ester group in formula (1). Moreover, one part or all part of the hydrogen atom which R < 3 > -R < 11 > has may be substituted. )

上記Xが、上記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基であると、露光部において、上記構造単位(I)の酸解離性基が酸の作用により解離し易いため、現像欠陥をより低減することができる。   When X is a divalent group represented by the above formula (3-1), (3-2) or (3-3), the acid dissociable group of the structural unit (I) in the exposed portion Is easily dissociated by the action of an acid, so that development defects can be further reduced.

上記Q及びQとしては、フッ素原子が好ましい。電子求引性の高いフッ素原子がアルカリ解離性基に結合するエステル基の近傍に存在することで、アルカリ解離性が向上する。それにより、当該感放射線性樹脂組成物から形成されるレジスト膜の現像液親和性が高まるため、現像欠陥をより低減することができる。さらに、被覆率依存性もより改善され、良好な形状のパターン形成が可能となる。また[A]重合体がフッ素原子を有することで、撥水性樹脂としての機能が向上し、液浸露光により適する。 As the Q 1 and Q 2, fluorine atom is preferable. Alkali dissociation is improved by the presence of a fluorine atom having high electron withdrawing property in the vicinity of the ester group bonded to the alkali dissociable group. Thereby, since the developing solution affinity of the resist film formed from the said radiation sensitive resin composition increases, a development defect can be reduced more. Furthermore, the coverage dependency is further improved, and a pattern having a good shape can be formed. In addition, since the polymer [A] has a fluorine atom, the function as a water-repellent resin is improved, which is more suitable for immersion exposure.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、[B]酸解離性基を有し、アルカリ解離性基を有さない重合体(以下、「[B]重合体」ともいう)をさらに含有することが好ましい。   The radiation sensitive resin composition of the present invention further contains a polymer having a [B] acid dissociable group and not having an alkali dissociable group (hereinafter also referred to as “[B] polymer”). Is preferred.

当該感放射線性樹脂組成物は、酸解離性基を有するベース樹脂である[B]重合体を含有することで、露光において酸発生剤から発生する酸の作用により酸解離性基が解離し、アルカリ現像液に対して溶解性となる。[B]重合体はアルカリ解離性基を有していないため、未露光部のベース樹脂は現像液に対して難溶性であり、露光部と未露光部のコントラストが向上し、結果として本発明の効果をさらに増大させることができる。   The radiation-sensitive resin composition contains the [B] polymer, which is a base resin having an acid-dissociable group, so that the acid-dissociable group is dissociated by the action of an acid generated from the acid generator in exposure, It becomes soluble in an alkaline developer. [B] Since the polymer does not have an alkali-dissociable group, the base resin in the unexposed area is hardly soluble in the developer, and the contrast between the exposed area and the unexposed area is improved, resulting in the present invention. This effect can be further increased.

本発明は、下記式(1)で表される構造単位(I)を有する重合体も含む。

Figure 0005569402
(式(1)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。) The present invention also includes a polymer having the structural unit (I) represented by the following formula (1).
Figure 0005569402
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by Formula (2) above.
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group. )

本発明の重合体は、酸解離性基及びアルカリ解離性基を含む上記特定構造の構造単位(I)を有する。特にカルボン酸のα位に電子求引性基を有する上記構造のため、アルカリにより解離し易くなる。当該重合体を含有する感放射線性樹脂組成物は、例えば液浸露光の際には疎水性を確保しつつ、アルカリ現像時には現像液親和性を向上させることができるため、現像欠陥をより低減することができる。また、被覆率依存性もより改善され、良好な形状のパターンを形成することができる。当該重合体は、例えば、当該感放射線性樹脂組成物に好適に用いることができる。   The polymer of this invention has the structural unit (I) of the said specific structure containing an acid dissociable group and an alkali dissociable group. In particular, due to the above structure having an electron withdrawing group at the α-position of the carboxylic acid, it is easily dissociated by alkali. The radiation-sensitive resin composition containing the polymer, for example, can maintain the hydrophobicity at the time of immersion exposure and can improve the developer affinity at the time of alkali development, thereby further reducing development defects. be able to. Moreover, the coverage dependency is further improved, and a pattern having a good shape can be formed. The said polymer can be used suitably for the said radiation sensitive resin composition, for example.

本発明の重合体における上記Xとしては、下記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基が好ましい。

Figure 0005569402
(式(3−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−3)中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。R10は、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。R11は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜R11のいずれか2つが互いに結合してR10及びR11が結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
なお、式(3−1)〜(3−3)中、*は、式(1)中のエステル基との結合部位を示す。また、R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。) X in the polymer of the present invention is preferably a divalent group represented by the following formula (3-1), (3-2) or (3-3).
Figure 0005569402
(In Formula (3-1), R 3 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 to 22 carbon atoms. R 4 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic group having 6 to 22 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon group, provided that any two of R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (3-2), R 6 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group of ˜22. R 7 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded.
In formula (3-3), R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. It is. R 10 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded.
In formulas (3-1) to (3-3), * indicates a binding site with the ester group in formula (1). Moreover, one part or all part of the hydrogen atom which R < 3 > -R < 11 > has may be substituted. )

上記Xが、上記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基であると、当該重合体を含有する感放射線性樹脂組成物は、露光部において、上記構造単位(I)の酸解離性基が酸の作用により適度に解離するため、現像欠陥の抑制等の本発明の効果をさらに増大させることができる。   When the X is a divalent group represented by the formula (3-1), (3-2) or (3-3), the radiation-sensitive resin composition containing the polymer is exposed. In this part, since the acid dissociable group of the structural unit (I) is appropriately dissociated by the action of an acid, the effects of the present invention such as suppression of development defects can be further increased.

本発明は、下記式(4)で表される化合物も含む。

Figure 0005569402
(式(4)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。) The present invention also includes a compound represented by the following formula (4).
Figure 0005569402
(In Formula (4), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by Formula (2) above.
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group. )

本発明の化合物は、当該重合体を合成する単量体化合物として好適に用いられる。   The compound of the present invention is suitably used as a monomer compound for synthesizing the polymer.

本発明の化合物における上記Xとしては、下記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基が好ましい。

Figure 0005569402
(式(3−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−3)中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。R10は、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。R11は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜R11のいずれか2つが互いに結合してR10及びR11が結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
なお、式(3−1)〜(3−3)中、*は、式(1)中のエステル基との結合部位を示す。また、R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。) X in the compound of the present invention is preferably a divalent group represented by the following formula (3-1), (3-2) or (3-3).
Figure 0005569402
(In Formula (3-1), R 3 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 to 22 carbon atoms. R 4 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic group having 6 to 22 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon group, provided that any two of R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (3-2), R 6 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group of ˜22. R 7 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded.
In formula (3-3), R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. It is. R 10 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded.
In formulas (3-1) to (3-3), * indicates a binding site with the ester group in formula (1). Moreover, one part or all part of the hydrogen atom which R < 3 > -R < 11 > has may be substituted. )

上記Xが、上記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基であると、本発明の化合物から合成される重合体を含有する感放射線性樹脂組成物は、現像欠陥がより低減され、被覆率依存性も改善されるため、良好な形状のパターンを形成することができる。   The radiation sensitive containing the polymer synthesize | combined from the compound of this invention as the said X is a bivalent group represented by the said Formula (3-1), (3-2) or (3-3). Since the developing resin composition further reduces development defects and improves the coverage dependency, a pattern having a good shape can be formed.

ここで、「感放射線性樹脂組成物」の「放射線」とは、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を含む概念である。   Here, the “radiation” of the “radiation sensitive resin composition” is a concept including visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, charged particle beams and the like.

本発明の感放射線性樹脂組成物によれば、液浸露光時における疎水性を確保しつつ、現像液に対する親和性が高いレジスト膜を形成することができる。さらに、当該感放射線性樹脂組成物は、被覆率依存性を改善することができ、良好な形状の微細パターンを形成することができる。   According to the radiation sensitive resin composition of the present invention, it is possible to form a resist film having high affinity for a developing solution while ensuring hydrophobicity during immersion exposure. Further, the radiation-sensitive resin composition can improve the coverage dependency and can form a fine pattern with a good shape.

<感放射線性樹脂組成物>
本発明の感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体を含有する。さらに[B]重合体を含有することが好ましく、また、本発明の効果を損なわない限り任意成分を含有してもよい。以下、各成分について詳述する。
<Radiation sensitive resin composition>
The radiation sensitive resin composition of this invention contains a [A] polymer. Furthermore, it is preferable to contain a [B] polymer, and you may contain an arbitrary component, unless the effect of this invention is impaired. Hereinafter, each component will be described in detail.

<[A]重合体>
[A]重合体は、上記式(1)で表される構造単位(I)を有する。[A]重合体が上記特定構造を有することで、当該感放射線性樹脂組成物は、露光部においては酸解離性基が解離し極性基を生じて現像液溶解性が向上するため、良好な形状のパターンを形成することができる。一方、未露光部においては、露光工程では疎水性を確保しつつ、現像工程ではアルカリ現像液によりアルカリ解離性基が解離して極性基を生じる。また、カルボン酸のα位に電子求引性基を有する上記構造のため、アルカリ解離性が高い。従って、当該感放射線性樹脂組成物によれば、レジスト膜全体における現像液親和性が向上する。これらの結果として、当該感放射線性樹脂組成物は、現像欠陥が抑制され、被覆率依存性が改善し、良好な形状のレジストパターンを形成することができる。
<[A] polymer>
[A] The polymer has the structural unit (I) represented by the above formula (1). [A] Since the polymer has the above specific structure, the radiation-sensitive resin composition is excellent in that the acid dissociable group is dissociated in the exposed area to form a polar group and the developer solubility is improved. A shape pattern can be formed. On the other hand, in the unexposed area, while maintaining hydrophobicity in the exposure process, the alkali-dissociable group is dissociated by the alkali developer in the development process to generate a polar group. Moreover, since the structure has an electron withdrawing group at the α-position of the carboxylic acid, the alkali dissociation property is high. Therefore, according to the said radiation sensitive resin composition, the developing solution affinity in the whole resist film improves. As a result, the radiation-sensitive resin composition can suppress development defects, improve the coverage dependency, and form a resist pattern having a good shape.

式(1)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。
In formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by the above formula (2).
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group.

上記式(2)中、Xで表される2価の有機基としては、酸の作用により上記式(1)中のエステル基と解離する構造を有する基であれば特に限定されないが、上記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基であることが好ましい。   In the above formula (2), the divalent organic group represented by X is not particularly limited as long as it is a group having a structure capable of dissociating from the ester group in the above formula (1) by the action of an acid. A divalent group represented by (3-1), (3-2) or (3-3) is preferable.

式(3−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−3)中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。R10は、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。R11は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜R11のいずれか2つが互いに結合してR10及びR11が結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
なお、式(3−1)〜(3−3)中、*は、式(1)中のエステル基との結合部位を示す。また、R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。
In Formula (3-1), R 3 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 to 22 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group. R 4 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (3-2), R 6 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group of ˜22. R 7 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded.
In formula (3-3), R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. It is. R 10 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded.
In formulas (3-1) to (3-3), * indicates a binding site with the ester group in formula (1). Moreover, one part or all part of the hydrogen atom which R < 3 > -R < 11 > has may be substituted.

上記R、R、R、R、R及びR11が表す炭素数1〜4のアルキル基としては、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−ブチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 3 , R 5 , R 6 , R 8 , R 9 and R 11 include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n -Butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, t-butyl group and the like can be mentioned.

上記R、R、R、R、R及びR11が表す1価の炭素数4〜20の脂環式基としては、例えば、
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、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等の単環の脂肪族飽和炭化水素基;
シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロデセニル基、シクロドデセニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロデカジエニル基等の単環の脂肪族不飽和炭化水素基;
ビシクロ[2.2.1]ヘプテニル基、ビシクロ[2.2.2]オクタニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカニル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカニル基、アダマンタニル基等の多環の脂肪族飽和炭化水素基;
ビシクロ[2.2.1]ヘプテニル基、ビシクロ[2.2.2]オクテニル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デセニル基、トリシクロ[3.3.1.1.3,7]デセニル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデセニル基等の多環の脂肪族不飽和炭化水素基等が挙げられる。
Examples of the monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms represented by the R 3 , R 5 , R 6 , R 8 , R 9 and R 11 include, for example,
Monocyclic aliphatic saturated hydrocarbon groups such as cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclodecyl group, cyclododecyl group;
Monocyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon groups such as cyclobutenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cyclodecenyl group, cyclododecenyl group, cyclopentadienyl group, cyclohexadienyl group, cyclodecadienyl group;
Bicyclo [2.2.1] heptenyl group, bicyclo [2.2.2] octanyl group, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl group, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] Decanyl group, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] a polycyclic aliphatic saturated hydrocarbon group such as a dodecanyl group or an adamantanyl group;
Bicyclo [2.2.1] heptenyl group, bicyclo [2.2.2] octenyl group, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decenyl group, tricyclo [3.3.1.1. 3,7 ] decenyl group, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . And a polycyclic aliphatic unsaturated hydrocarbon group such as 0 2,7 ] dodecenyl group.

上記R、R、R、R、R及びR11が表す炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンジル基、ナフタレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トルエニル基、キシレニル基、エチルベンジル基、メシチレニル基、クメニル基等が挙げられる。 Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms represented by R 3 , R 5 , R 6 , R 8 , R 9 and R 11 include, for example, a benzyl group, a naphthalenyl group, a phenanthrenyl group, and an anthracenyl group. , Tetracenyl group, pentacenyl group, toluenyl group, xylenyl group, ethylbenzyl group, mesityrenyl group, cumenyl group and the like.

上記R、R及びR10が表す炭素数1〜4のアルカンジイル基としては、例えば、上記R、R、R、R、R及びR11が表す炭素数1〜4のアルキル基から水素原子を1つ除いた基が挙げられる。 Said R 4, as the alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 7 and R 10, for example, the R 3, R 5, R 6 , R 8, R 9 and carbon atoms R 11 represents 1 to 4 And a group obtained by removing one hydrogen atom from the alkyl group.

上記R、R及びR10が表す炭素数4〜20の2価の脂環式基としては、例えば、上記R、R、R、R、R及びR11が表す炭素数4〜20の1価の脂環式基として挙げた基から水素原子を1つ除いた基が挙げられる。 Examples of the divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms represented by R 4 , R 7 and R 10 include carbon represented by R 3 , R 5 , R 6 , R 8 , R 9 and R 11. Examples thereof include groups in which one hydrogen atom has been removed from the groups listed as the monovalent alicyclic group of formula 4-20.

上記R、R及びR10が表す炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、上記R、R、R、R、R及びR11が表す炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基として挙げた基から水素原子を1つ除いた基が挙げられる。 Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms represented by R 4 , R 7 and R 10 include those represented by R 3 , R 5 , R 6 , R 8 , R 9 and R 11. Examples thereof include groups in which one hydrogen atom has been removed from the groups listed as monovalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 22 carbon atoms.

上記R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に形成してもよい環としては、例えば、炭素数4〜20のシクロアルキル基等が挙げられる。具体的には、アダマンタン骨格、ノルボルナン骨格等の有橋式骨格を有する多環の脂環式基;シクロペンタン、シクロヘキサン等のシクロアルカン骨格を有する単環の脂環式基等が挙げられる。また、これらの基は、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種以上で置換されていてもよい。 Examples of the ring that may be formed together with the carbon atoms to which any two of R 3 to R 5 are bonded to each other include a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms. Specific examples include a polycyclic alicyclic group having a bridged skeleton such as an adamantane skeleton and a norbornane skeleton; a monocyclic alicyclic group having a cycloalkane skeleton such as cyclopentane and cyclohexane. In addition, these groups may be substituted with one or more linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, for example.

上記R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に形成してもよい環、及び上記R〜R11のいずれか2つが互いに結合して、R10及びR11が結合している炭素原子と共に形成してもよい環としては、例えば、上記R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それぞれが結合している炭素原子と共に形成してもよい環として挙げたものと同様の環を挙げることができる。それに加えて、例えば、炭素数4〜20の複素環が挙げられる。具体的には、酸素原子を含むアダマンタン骨格、ノルボルナン骨格等の有橋式骨格を有する多環の複素環式基;酸素原子を含むシクロペンタン、シクロヘキサン等のシクロアルカン骨格を有する単環の複素環式基が挙げられる。また、これらの基は、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種以上で置換されていてもよい。 Any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded, and any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other; As the ring that may be formed together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded, for example, any two of the above R 3 to R 5 are bonded to each other, and the carbon atom to which each is bonded The ring similar to what was mentioned as a ring which may be formed together can be mentioned. In addition, for example, a C4-C20 heterocyclic ring is mentioned. Specifically, a polycyclic heterocyclic group having a bridged skeleton such as an adamantane skeleton or norbornane skeleton containing an oxygen atom; a monocyclic heterocyclic ring having a cycloalkane skeleton such as cyclopentane or cyclohexane containing an oxygen atom And a formula group. In addition, these groups may be substituted with one or more linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, for example.

なお、上記R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよいが、R、R及びR11がそれぞれ水素原子の場合は除くものとする。 Incidentally, the part or all of R 3 to R 11 has a hydrogen atom, which may be substituted, R 6, R 8 and R 11 is assumed, except in the case of hydrogen atoms, respectively.

上記式(2)中、nとしては、1〜3が好ましく、1又は2がより好ましい。   In said formula (2), as n, 1-3 are preferable and 1 or 2 is more preferable.

上記式(2)中、Q及びQで表される1価の有機基としては、例えば、シアノ基、ニトロ基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜20のフッ素化アルキル基、炭素数2〜20のアシル基等が挙げられる。 In the above formula (2), examples of the monovalent organic group represented by Q 1 and Q 2 include a cyano group, a nitro group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a fluorinated alkyl having 1 to 20 carbon atoms. Group, an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the like.

上記炭素数6〜20のアリール基としては、例えば、ベンジル基、ナフタレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、テトラセニル基、ペンタセニル基、トルエニル基、キシレニル基、エチルベンジル基、メシチレニル基等が挙げられる。
上記炭素数1〜20のフッ素化アルキル基としては、例えば、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロイソプロピル基等が挙げられる。
上記炭素数2〜20のアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基等の炭素数2〜20の脂肪族または芳香族アシル基等が挙げられる。
Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include benzyl group, naphthalenyl group, phenanthrenyl group, anthracenyl group, tetracenyl group, pentacenyl group, toluenyl group, xylenyl group, ethylbenzyl group, and mesityrenyl group.
Examples of the fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a pentafluoroethyl group, and a perfluoropropyl group. And a perfluoroisopropyl group.
Examples of the acyl group having 2 to 20 carbon atoms include aliphatic or aromatic groups having 2 to 20 carbon atoms such as acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, benzoyl group, 1-naphthoyl group, and 2-naphthoyl group. Group acyl group and the like.

これらのうち、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜20のフッ素化アルキル基及び炭素数2〜20のアシル基が好ましい。   Among these, a cyano group, a nitro group, a fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an acyl group having 2 to 20 carbon atoms are preferable.

上記Q及びQとしては、フッ素原子及び炭素数2〜20のアシル基が好ましく、フッ素原子がより好ましい。なお、Q及びQの少なくとも一方は電子求引性基であり、双方が電子求引性基であることがより好ましい。 As the Q 1 and Q 2, an acyl group of a fluorine atom and 2 to 20 carbon atoms are preferable, and fluorine atom is more preferable. In addition, it is more preferable that at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group, and both are electron withdrawing groups.

上記式(2)中、Yで表されるアルカリ解離性基としては、pH6の水溶液中では解離率1%以下であり、pH10の水溶液中では50%以上が解離する基であれば特に限定されない。例えば、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のフッ素化アルキル基、置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基等が挙げられる。これらのうち、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のフッ素化アルキル基、及び炭素数6〜10のアリール基が好ましい。なかでも、メチル基、エチル基、及びトリフルオロエチル基がより好ましい。   In the above formula (2), the alkali dissociable group represented by Y is not particularly limited as long as the dissociation rate is 1% or less in a pH 6 aqueous solution and 50% or more dissociates in a pH 10 aqueous solution. . Examples thereof include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted. Among these, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 10 carbon atoms are preferable. Of these, a methyl group, an ethyl group, and a trifluoroethyl group are more preferable.

上記式(1)で表される構造単位(I)としては、例えば、下記式(1−1)〜(1−19)で表される構造単位等が挙げられる。   Examples of the structural unit (I) represented by the above formula (1) include structural units represented by the following formulas (1-1) to (1-19).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式中、Rは上記式(1)と同義である。 In the above formula, R 1 has the same meaning as the above formula (1).

これらのうち、(1−9)〜(1−16)で表される構造単位が好ましい。   Among these, the structural units represented by (1-9) to (1-16) are preferable.

[A]重合体において、上記構造単位(I)の含有率としては[A]重合体を構成する全構造単位に対して、40モル%以上が好ましく、60モル%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましい。なお[A]重合体は、構造単位(I)を1種又は2種以上有してもよい。   [A] In the polymer, the content of the structural unit (I) is preferably 40 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, and 70% with respect to all the structural units constituting the [A] polymer. The above is more preferable. [A] The polymer may have one or more structural units (I).

[A]重合体は、酸解離性基を含む(a1)構造単位、極性基を含む(a2)構造単位、ラクトン構造、スルトン構造又は環状カーボネート構造を有する(a3)構造単位、フッ素原子を有する構造単位としての(a4)構造単位又は(a5)構造単位等の他の構造単位をさらに含むことができる。上記構造単位は1種または2種以上含むことができる。以下、各構造単位を詳述する。   [A] The polymer has (a1) a structural unit containing an acid dissociable group, (a2) a structural unit containing a polar group, a lactone structure, a sultone structure or a cyclic carbonate structure (a3) a structural unit having a fluorine atom Another structural unit such as (a4) structural unit or (a5) structural unit as a structural unit can be further included. The structural unit can contain one kind or two or more kinds. Hereinafter, each structural unit will be described in detail.

[(a1)構造単位]
(a1)構造単位としては下記式(5)で示される構造単位が挙げられる。
[(A1) Structural unit]
(A1) As a structural unit, the structural unit shown by following formula (5) is mentioned.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式(5)中、Ra1は水素原子又はメチル基である。Ra2〜Ra4は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数4〜20の脂環式炭化水素基である。但し、Ra3とRa4とは互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に、炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基を形成していてもよい。 In the above formula (5), R a1 is a hydrogen atom or a methyl group. R a2 to R a4 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms. However, R a3 and R a4 may be bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which they are bonded.

上記炭素数1〜4のアルキル基としては、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−ブチル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, 2-methylpropyl group, 1-methylpropyl group, and t-butyl group. Is mentioned.

上記炭素数4〜20の脂環式炭化水素基、又はRa3とRa4が互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に形成する炭素数4〜20の脂環式炭化水素基としては、アダマンタン骨格、ノルボルナン骨格等の有橋式骨格を有する多環の脂環式基;シクロペンタン、シクロヘキサン等のシクロアルカン骨格を有する単環の脂環式基が挙げられる。また、これらの基は、例えば炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基の1種以上で置換されていてもよい。 The alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, or the alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms formed together with the carbon atom to which R a3 and R a4 are bonded to each other. Includes a polycyclic alicyclic group having a bridged skeleton such as an adamantane skeleton or a norbornane skeleton; and a monocyclic alicyclic group having a cycloalkane skeleton such as cyclopentane or cyclohexane. In addition, these groups may be substituted with one or more linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, for example.

(a1)構造単位としては、下記式で示される構造単位が好ましい。   (A1) As the structural unit, a structural unit represented by the following formula is preferred.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式中、Ra1は上記式(5)と同義である。Ra5は炭素数1〜4のアルキル基である。mは1〜6の整数である。 In the above formula, R a1 has the same meaning as the above formula (5). R a5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. m is an integer of 1-6.

これらのうち、下記式(5−1)〜(5−20)で示される構造単位がより好ましく、(5−4)及び(5−12)が特に好ましい。   Among these, structural units represented by the following formulas (5-1) to (5-20) are more preferable, and (5-4) and (5-12) are particularly preferable.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式中、Ra1は上記式(5)と同義である。 In the above formula, R a1 has the same meaning as the above formula (5).

[A]重合体において、(a1)構造単位の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%〜80モル%が好ましく、10モル%〜80モル%がより好ましく、20モル%〜70モル%が特に好ましい。構造単位(a1)の含有割合が80モル%を超えると、レジスト膜の密着性が低下し、パターン倒れやパターン剥れを起こすおそれがある。なお、[A]重合体は(a1)構造単位を1種、又は2種以上を有してもよい。   In the [A] polymer, the content ratio of the (a1) structural unit is preferably 5% by mole to 80% by mole, and preferably 10% by mole to 80% by mole with respect to all the structural units constituting the [A] polymer. Is more preferable, and 20 mol% to 70 mol% is particularly preferable. When the content ratio of the structural unit (a1) exceeds 80 mol%, the adhesion of the resist film is lowered, and pattern collapse or pattern peeling may occur. In addition, the [A] polymer may have 1 type or 2 types or more of (a1) structural units.

(a1)構造単位を与える単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−ビシクロ[2.2.2]オクタ−2−イルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−7−イルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[3.3.1.13,7]デカ−1−イルエステル、(メタ)アクリル酸−トリシクロ[3.3.1.13,7]デカ−2−イルエステル等が挙げられる。 (A1) Monomers that give structural units include, for example, (meth) acrylic acid-bicyclo [2.2.1] hept-2-yl ester, (meth) acrylic acid-bicyclo [2.2.2] octa. 2-yl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-7-yl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [3.3.1.1 3,7 Deca-1-yl ester, (meth) acrylic acid-tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] dec-2-yl ester, and the like.

[(a2)構造単位]
[A]重合体は、下記式で示される(a2)極性基を含む構造単位をさらに有することが好ましい。ここでいう「極性基」としては、水酸基、カルボキシル基、ケト基、スルホンアミド基、アミノ基、アミド基、シアノ基が挙げられる。
[(A2) Structural unit]
[A] The polymer preferably further includes (a2) a structural unit containing a polar group represented by the following formula. Examples of the “polar group” herein include a hydroxyl group, a carboxyl group, a keto group, a sulfonamide group, an amino group, an amide group, and a cyano group.

(a2)構造単位としては、例えば下記式で示される構造単位が挙げられる。   (A2) As a structural unit, the structural unit shown, for example by a following formula is mentioned.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式中、Ra9は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R a9 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.

これらのうち、上記式(a2−15)で表される構造単位が好ましい。   Among these, the structural unit represented by the above formula (a2-15) is preferable.

[A]重合体において、(a2)構造単位の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%〜80モル%が好ましく、8モル%〜40モル%がより好ましい。なお、[A]重合体は(a2)構造単位を1種又は2種以上を有してもよい。   In the [A] polymer, the content ratio of the (a2) structural unit is preferably 5 mol% to 80 mol%, and preferably 8 mol% to 40 mol%, based on all structural units constituting the [A] polymer. Is more preferable. In addition, the [A] polymer may have 1 type (s) or 2 or more types of (a2) structural units.

[(a3)構造単位]
[A]重合体は、(a3)ラクトン構造、スルトン構造又は環状カーボネート構造を有する構造単位をさらに含むことができる。(a3)構造単位を有することで、レジスト膜の基板への密着性を向上できる。
[(A3) Structural unit]
[A] The polymer may further include (a3) a structural unit having a lactone structure, a sultone structure, or a cyclic carbonate structure. (A3) By having the structural unit, the adhesion of the resist film to the substrate can be improved.

(a3)構造単位としては、例えば下記式で示される構造単位が挙げられる。   (A3) As a structural unit, the structural unit shown by a following formula is mentioned, for example.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式中、Ra6は水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Ra7は水素原子又はメチル基である。Ra8は水素原子又はメトキシ基である。Za1は単結合又はメチレン基である。Za2はメチレン基又は酸素原子である。a及びbは0又は1である。 In the above formula, R a6 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R a7 is a hydrogen atom or a methyl group. R a8 is a hydrogen atom or a methoxy group. Z a1 is a single bond or a methylene group. Z a2 is a methylene group or an oxygen atom. a and b are 0 or 1;

(a3)構造単位としては、下記式で示される構造単位が好ましい。   (A3) As the structural unit, a structural unit represented by the following formula is preferred.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式中、Ra6は水素原子又はメチル基である。 In the above formula, R a6 is a hydrogen atom or a methyl group.

[A]重合体において、(a3)構造単位の含有割合としては、[A]重合体を構成する全構造単位に対して、0モル%〜70モル%が好ましく、10モル%〜40モル%がより好ましい。このような含有率とすることによって、レジストと基板との密着性を向上させることができる。一方、70モル%を超えると、良好なパターンが得られないおそれがある。   [A] In the polymer, the content ratio of the (a3) structural unit is preferably 0 mol% to 70 mol%, and preferably 10 mol% to 40 mol%, based on all structural units constituting the [A] polymer. Is more preferable. By setting it as such a content rate, the adhesiveness of a resist and a board | substrate can be improved. On the other hand, when it exceeds 70 mol%, a good pattern may not be obtained.

(a3)構造単位を与える好ましい単量体としては、例えば国際公開2007/116664号パンフレットに記載の単量体が挙げられる。   (A3) As a preferable monomer which gives a structural unit, the monomer as described in international publication 2007/116664 pamphlet is mentioned, for example.

[(a4)構造単位]
(a4)構造単位は下記式(6)で示される構造単位である。
[(A4) Structural unit]
(A4) The structural unit is a structural unit represented by the following formula (6).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式(6)中、Ra9は水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Ra10はフッ素原子を有する炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、又はフッ素原子を有する炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基である。但し、上記アルキル基及び脂環式炭化水素基は水素原子の一部又は全部が置換されていてもよい。 In the above formula (6), R a9 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R a10 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms having a fluorine atom, or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms having a fluorine atom. However, the alkyl group and the alicyclic hydrocarbon group may be partially or entirely substituted with hydrogen atoms.

上記炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状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、ブチル基等が挙げられる。   As said C1-C6 linear or branched alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group etc. are mentioned, for example.

炭素数4〜20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えばシクロペンチル基、シクロペンチルプロピル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロオクチルメチル基等が挙げられる。   Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclopentylpropyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and a cyclooctylmethyl group.

上記式(6)で表される(a4)構造単位のうち、例えば下記式(6−1)及び(6−2)で示される構造単位が好ましい。   Of the structural unit (a4) represented by the above formula (6), for example, structural units represented by the following formulas (6-1) and (6-2) are preferable.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

式(6−1)及び(6−2)中、Ra9は上記式(6)と同義である。 In formulas (6-1) and (6-2), R a9 has the same meaning as in formula (6) above.

(a4)構造単位を与える単量体としては、例えばトリフルオロメチル(メタ)アクレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロi−プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロi−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロt−ブチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ)プロピル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ)ペンチル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ)ヘキシル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ)プロピル(メタ)アクリレート、1−(2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ)ペンタ(メタ)アクリレート、1−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロ)デシル(メタ)アクリレート、1−(5−トリフルオロメチル−3,3,4,4,5,6,6,6−オクタフルオロ)ヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   (A4) Examples of monomers that give structural units include trifluoromethyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, perfluoroethyl (meth) acrylate, perfluoro n-propyl ( (Meth) acrylate, perfluoro i-propyl (meth) acrylate, perfluoro n-butyl (meth) acrylate, perfluoro i-butyl (meth) acrylate, perfluoro t-butyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meth) Acrylate, 2- (1,1,1,3,3,3-hexafluoro) propyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro) pentyl ( (Meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro) hex (Meth) acrylate, perfluorocyclohexylmethyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,3-pentafluoro) propyl (meth) acrylate, 1- (2,2,3,3,4, 4,4-Heptafluoro) penta (meth) acrylate, 1- (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10- Heptadecafluoro) decyl (meth) acrylate, 1- (5-trifluoromethyl-3,3,4,4,5,6,6,6-octafluoro) hexyl (meth) acrylate and the like.

[A]重合体において、(a4)構造単位の含有率としては[A]重合体を構成する全構造単位に対して、2モル%〜70モル%が好ましく、5モル%〜30モル%がより好ましい。なお[A]重合体は、(a4)構造単位を1種又は2種以上を有してもよい。   In the [A] polymer, the content of the (a4) structural unit is preferably 2 mol% to 70 mol%, and preferably 5 mol% to 30 mol% with respect to all the structural units constituting the [A] polymer. More preferred. The [A] polymer may have (a4) one or more structural units.

[(a5)構造単位]
(a5)構造単位は、下記式(7)で示される構造単位である。
[(A5) Structural unit]
(A5) The structural unit is a structural unit represented by the following formula (7).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

式(7)中、Ra11は水素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Ra12は(k+1)価の連結基である。Xはフッ素原子を有する2価の連結基である。Ra13は水素原子又は1価の有機基である。kは1〜3の整数である。但し、kが2又は3の場合、複数のX及びRa13はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 In formula (7), R a11 is a hydrogen atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R a12 is a (k + 1) -valent linking group. Xa is a divalent linking group having a fluorine atom. R a13 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. k is an integer of 1 to 3. However, when k is 2 or 3, the plurality of X and R a13 may be the same or different.

上記式(7)中、Ra12が示す(k+1)価の連結基としては、例えば炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状の炭化水素基、炭素数3〜30の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又はこれらの基と酸素原子、硫黄原子、エーテル基、エステル基、カルボニル基、イミノ基及びアミド基からなる群より選ばれる1種以上の基とを組み合わせた基が挙げられる。また、上記(k+1)価の連結基は置換基を有していてもよい。 In the above formula (7), examples of the (k + 1) -valent linking group represented by R a12 include a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms and an alicyclic hydrocarbon having 3 to 30 carbon atoms. A group, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, or one or more groups selected from the group consisting of these groups and an oxygen atom, a sulfur atom, an ether group, an ester group, a carbonyl group, an imino group, and an amide group And a combination of these. The (k + 1) -valent linking group may have a substituent.

炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状の炭化水素基としては、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、デカン、イコサン、トリアコンタン等の炭化水素基から(k+1)個の水素原子を除いた基が挙げられる。   Examples of the linear or branched hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms include (k + 1) hydrocarbon groups such as methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, decane, icosane and triacontane. And a group in which a hydrogen atom is removed.

炭素数3〜30の脂環式炭化水素基としては、例えば
シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロデカン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の単環式飽和炭化水素;
シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロデセン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、シクロデカジエン等の単環式不飽和炭化水素;
ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン、アダマンタン等の多環式飽和炭化水素;
ビシクロ[2.2.1]ヘプテン、ビシクロ[2.2.2]オクテン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デセン、トリシクロ[3.3.1.13,7]デセン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデセン等の多環式炭化水素基から(m+1)個の水素原子を除いた基が挙げられる。
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms include monocyclic saturated hydrocarbons such as cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclodecane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane;
Monocyclic unsaturated hydrocarbons such as cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclodecene, cyclopentadiene, cyclohexadiene, cyclooctadiene, cyclodecadiene;
Bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane, Tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] polycyclic saturated hydrocarbons such as dodecane and adamantane;
Bicyclo [2.2.1] heptene, bicyclo [2.2.2] octene, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decene, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decene, Tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . And a group obtained by removing (m + 1) hydrogen atoms from a polycyclic hydrocarbon group such as 0 2,7 ] dodecene.

炭素数6〜30の芳香族炭化水素基としては、例えばベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ピレン、ピセン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン、クメン等の芳香族炭化水素基から(m+1)個の水素原子を除いた基が挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms include an aromatic hydrocarbon group such as benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene, tetracene, pentacene, pyrene, picene, toluene, xylene, ethylbenzene, mesitylene, cumene, and the like (m + 1 ) Groups from which a single hydrogen atom has been removed.

上記式(7)中、Xが示すフッ素原子を有する2価の連結基としては、フッ素原子を有する炭素数1〜20の2価の直鎖状炭化水素基が挙げられる。Xとしては、例えば下記式(X−1)〜(X−6)で示される構造等が挙げられる。 In the above formula (7), the divalent linking group having a fluorine atom represented by X a, include a divalent linear hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms having a fluorine atom. The X a, for example, structures represented by Formulas (X a -1) ~ (X a -6) and the like.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

としては、上記式(X−1)及び(X−2)で示される構造が好ましい。 X a is preferably a structure represented by the above formulas (X a -1) and (X a -2).

上記式(7)中、Ra13が示す有機基としては、例えば炭素数1〜30の直鎖状又は分岐状の炭化水素基、炭素数3〜30の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、又はこれらの基と酸素原子、硫黄原子、エーテル基、エステル基、カルボニル基、イミノ基及びアミド基からなる群より選ばれる1種以上の基とを組み合わせた基が挙げられる。 In the above formula (7), examples of the organic group represented by R a13 include, for example, a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, and 6 carbon atoms. To 30 aromatic hydrocarbon groups, or a combination of these groups and one or more groups selected from the group consisting of oxygen, sulfur, ether, ester, carbonyl, imino and amide groups Is mentioned.

上記(a5)構造単位としては、例えば下記式(7−1)及び(7−2)で示される構造単位が挙げられる。   Examples of the structural unit (a5) include structural units represented by the following formulas (7-1) and (7-2).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式(7−1)中、Ra12は炭素数1〜20の2価の直鎖状、分岐状又は環状の飽和若しくは不飽和の炭化水素基である。Ra11、X及びRa13は上記式(7)と同義である。
上記式(7−2)中、Ra11、X、Ra13及びkは上記式(7)と同義である。但し、kが2又は3の場合、複数のX及びRa13はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
In the above formula (7-1), R a12 is a divalent linear, branched or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R a11 , X a and R a13 are as defined in the above formula (7).
In the formula (7-2), R a11, X a, R a13 and k are as defined in the above formula (7). However, when k is 2 or 3, the plurality of X a and R a13 may be the same or different.

上記式(7−1)及び式(7−2)で示される構造単位としては、例えば下記式(7−1−1)、式(7−1−2)及び式(7−2−1)で示される構造単位が挙げられる。   Examples of the structural unit represented by the above formula (7-1) and formula (7-2) include the following formula (7-1-1), formula (7-1-2), and formula (7-2-1). The structural unit shown by these is mentioned.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式(7−1−1)、(7−1−2)及び(7−2−1)中、Ra11は上記式(7)と同義である。 In the formulas (7-1-1), (7-1-2), and (7-2-1), R a11 has the same meaning as the formula (7).

(a5)構造単位を与える単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−3−プロピル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−4−ブチル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−5−ペンチル)エステル、(メタ)アクリル酸(1,1,1−トリフルオロ−2−トリフルオロメチル−2−ヒドロキシ−4−ペンチル)エステル、(メタ)アクリル酸2−{[5−(1’,1’,1’−トリフルオロ−2’−トリフルオロメチル−2’−ヒドロキシ)プロピル]ビシクロ[2.2.1]ヘプチル}エステル等が挙げられる。   (A5) Examples of monomers that give structural units include (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-3-propyl) ester and (meth) acrylic acid. (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-4-butyl) ester, (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy -5-pentyl) ester, (meth) acrylic acid (1,1,1-trifluoro-2-trifluoromethyl-2-hydroxy-4-pentyl) ester, (meth) acrylic acid 2-{[5- ( 1 ′, 1 ′, 1′-trifluoro-2′-trifluoromethyl-2′-hydroxy) propyl] bicyclo [2.2.1] heptyl} ester and the like.

[A]重合体において、(a5)構造単位の含有率としては[A]重合体を構成する全構造単位に対して、10モル%〜60モル%が好ましく、20モル%〜40モル%がより好ましい。なお、[A]重合体は、(a5)構造単位を1種、又は2種以上を有してもよい。   In the [A] polymer, the content of the (a5) structural unit is preferably 10% by mole to 60% by mole, and preferably 20% by mole to 40% by mole with respect to all the structural units constituting the [A] polymer. More preferred. In addition, the [A] polymer may have 1 type or 2 types or more of (a5) structural units.

[A]重合体において、上記他の構造単位の含有率としては[A]重合体を構成する全構造単位に対して、通常50モル%以下であり、40モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましい。   In the [A] polymer, the content of the other structural units is usually 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, preferably 30 mol%, based on all structural units constituting the [A] polymer. The following is more preferable.

[A]重合体の配合量としては、後述する[B]重合体100質量部に対して、0.1質量部〜20質量部が好ましく、1質量部〜15質量部がより好ましく、2質量部〜10質量部が特に好ましい。0.1質量部未満であると、[A]重合体を含有させる効果が十分ではない場合がある。一方、20質量部を超えると、レジスト表面の撥水性が高くなり過ぎ現像不良が起こる場合がある。   [A] As a compounding quantity of a polymer, 0.1 mass part-20 mass parts are preferable with respect to [B] polymer 100 mass parts mentioned later, 1 mass part-15 mass parts are more preferable, and 2 masses Part to 10 parts by mass is particularly preferable. If it is less than 0.1 part by mass, the effect of containing the [A] polymer may not be sufficient. On the other hand, if the amount exceeds 20 parts by mass, the water repellency of the resist surface becomes too high and development failure may occur.

[A]重合体はフッ素原子を含有することが好ましい。また、[A]重合体におけるフッ素原子の含有割合としては、[B]重合体よりも大きいことが好ましい。[A]重合体におけるフッ素原子の含有割合としては、[A]重合体全量を100質量%として、通常5質量%以上であり、好ましくは5質量%〜50質量%であり、より好ましくは5質量%〜45質量%である。なお、このフッ素原子含有割合は13C−NMRにより測定することができる。[A]重合体におけるフッ素原子含有割合が[B]重合体よりも大きいものであると、[A]重合体及び[B]重合体を含有する感放射線性樹脂組成物によって形成されたフォトレジスト膜表面の撥水性を高めることができ、液浸露光時に上層膜を別途形成する必要がなくなる。また、[A]重合体は、酸解離性基及びアルカリ解離性基を有する構造単位(I)を含むため、感放射線性樹脂組成物において撥水性樹脂として用いた場合には、疎水性を確保しつつ、現像欠陥を抑制することができ、良好なパターンを形成することができる。なお、上記効果を十分に発揮するためには、[B]重合体におけるフッ素原子の含有割合と、[A]重合体におけるフッ素原子の含有割合との差が1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましい。 [A] The polymer preferably contains a fluorine atom. Moreover, it is preferable that the content rate of the fluorine atom in a [A] polymer is larger than a [B] polymer. [A] The content ratio of fluorine atoms in the polymer is usually 5% by mass or more, preferably 5% by mass to 50% by mass, more preferably 5%, based on 100% by mass of the total amount of [A] polymer. It is mass%-45 mass%. In addition, this fluorine atom content rate can be measured by 13 C-NMR. [A] A photoresist formed of a radiation-sensitive resin composition containing the [A] polymer and the [B] polymer, when the fluorine atom content in the polymer is larger than that of the [B] polymer. The water repellency of the film surface can be increased, and there is no need to separately form an upper layer film during immersion exposure. Moreover, since the polymer [A] contains the structural unit (I) having an acid dissociable group and an alkali dissociable group, when used as a water-repellent resin in a radiation sensitive resin composition, the hydrophobicity is ensured. However, development defects can be suppressed and a good pattern can be formed. In addition, in order to fully demonstrate the said effect, it is preferable that the difference of the content rate of the fluorine atom in a [B] polymer and the content rate of the fluorine atom in a [A] polymer is 1 mass% or more. More preferably, it is 3 mass% or more.

<[A]重合体の合成方法>
[A]重合体は、ラジカル重合等の常法に従って合成できる。例えば、
単量体及びラジカル開始剤を含有する溶液を、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;
単量体を含有する溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法;
各々の単量体を含有する複数種の溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法等の方法で合成することが好ましい。なお、単量体溶液に対して、単量体溶液を滴下して反応させる場合、滴下される単量体溶液中の単量体量は、重合に用いられる単量体総量に対して30モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、70モル%以上が特に好ましい。
<[A] Polymer Synthesis Method>
[A] The polymer can be synthesized according to a conventional method such as radical polymerization. For example,
A method in which a solution containing a monomer and a radical initiator is dropped into a reaction solvent or a solution containing a monomer to cause a polymerization reaction;
A method in which a solution containing a monomer and a solution containing a radical initiator are separately dropped into a reaction solvent or a solution containing a monomer to cause a polymerization reaction;
A plurality of types of solutions containing each monomer and a solution containing a radical initiator are separately added to a reaction solvent or a solution containing a monomer and synthesized by a method such as a polymerization reaction. It is preferable. In addition, when the monomer solution is dropped and reacted with respect to the monomer solution, the monomer amount in the dropped monomer solution is 30 mol with respect to the total amount of monomers used for polymerization. % Or more is preferable, 50 mol% or more is more preferable, and 70 mol% or more is particularly preferable.

これらの方法における反応温度は開始剤種によって適宜決定すればよい。通常30℃〜180℃であり、40℃〜160℃が好ましく、50℃〜140℃がさらに好ましい。滴下時間は、反応温度、開始剤の種類、反応させる単量体等の条件によって異なるが、通常、30分〜8時間であり、45分〜6時間が好ましく、1時間〜5時間がより好ましい。また、滴下時間を含む全反応時間も、滴下時間と同様に条件により異なるが、通常、30分〜8時間であり、45分〜7時間が好ましく、1時間〜6時間がより好ましい。   What is necessary is just to determine the reaction temperature in these methods suitably with initiator seed | species. Usually, it is 30 to 180 ° C, preferably 40 to 160 ° C, and more preferably 50 to 140 ° C. The dropping time varies depending on the reaction temperature, the type of initiator, the monomer to be reacted, etc., but is usually 30 minutes to 8 hours, preferably 45 minutes to 6 hours, and more preferably 1 hour to 5 hours. . Further, the total reaction time including the dropping time varies depending on the conditions similarly to the dropping time, but is usually 30 minutes to 8 hours, preferably 45 minutes to 7 hours, and more preferably 1 hour to 6 hours.

上記重合に使用されるラジカル開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等が挙げられる。これらの開始剤は単独で又は2種以上を混合して使用できる。   Examples of the radical initiator used in the polymerization include azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2 -Cyclopropylpropionitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and the like. These initiators can be used alone or in admixture of two or more.

上記重合に使用される溶媒としては、例えば
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、4−メチル−2−ペンタノール等のアルコール類;
アセトン、2−ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;
酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等のアルカン類;
シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素類;
クロロブタン類、ブロモヘキサン類、ジクロロエタン類、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン類、ジエトキシエタン類等のエーテル類;
等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent used for the polymerization include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 4-methyl-2-pentanol;
Ketones such as acetone, 2-butanone, 4-methyl-2-pentanone, 2-heptanone;
Saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate and methyl propionate;
alkanes such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane;
Cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decalin, norbornane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene;
Halogenated hydrocarbons such as chlorobutanes, bromohexanes, dichloroethanes, hexamethylene dibromide, chlorobenzene;
Ethers such as tetrahydrofuran, dimethoxyethanes, diethoxyethanes;
Etc. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

重合反応により得られた樹脂は、再沈殿法により回収することが好ましい。すなわち、重合反応終了後、重合液を再沈溶媒に投入することにより、目的の樹脂を粉体として回収する。再沈溶媒としては、アルコール類やアルカン類等を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。再沈殿法の他に、分液操作やカラム操作、限外ろ過操作等により、単量体、オリゴマー等の低分子成分を除去して、樹脂を回収することもできる。   The resin obtained by the polymerization reaction is preferably recovered by a reprecipitation method. That is, after completion of the polymerization reaction, the target resin is recovered as a powder by introducing the polymerization solution into a reprecipitation solvent. As the reprecipitation solvent, alcohols or alkanes can be used alone or in admixture of two or more. In addition to the reprecipitation method, the resin can be recovered by removing low-molecular components such as monomers and oligomers by a liquid separation operation, a column operation, an ultrafiltration operation, or the like.

[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、1,000以上500,000以下が好ましく、2,000以上400,000以下がより好ましく、3,000以上300,000以下が特に好ましい。なお、[A]重合体のMwが1,000未満であると、レジストとしたときの耐熱性が低下する傾向がある。一方、[A]重合体のMwが500,000を超えると、レジストとしたときの現像性が低下する傾向がある。   [A] The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer is not particularly limited, but is preferably 1,000 or more and 500,000 or less, more preferably 2,000 or more and 400,000 or less. Preferably, it is 3,000 or more and 300,000 or less. In addition, when the Mw of the [A] polymer is less than 1,000, the heat resistance when used as a resist tends to decrease. On the other hand, when the Mw of the [A] polymer exceeds 500,000, the developability when used as a resist tends to be lowered.

また、[A]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対するMwの比(Mw/Mn)は、通常、1以上5以下であり、1以上3以下が好ましく、1以上2以下がより好ましい。Mw/Mnをこのような範囲とすることで、フォトレジスト膜が解像性能に優れたものとなる。   [A] The ratio (Mw / Mn) of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by GPC of the polymer is usually from 1 to 5, preferably from 1 to 3, preferably from 1 to 2. More preferred. By setting Mw / Mn in such a range, the photoresist film has excellent resolution performance.

本明細書のMw及びMnは、GPCカラム(東ソー社、G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、流量1.0mL/分、溶出溶媒テトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするGPCにより測定した値をいう。   Mw and Mn in this specification are GPC columns (Tosoh Corporation, 2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL), with a flow rate of 1.0 mL / min, elution solvent tetrahydrofuran, and column temperature of 40 ° C. under analysis conditions. The value measured by GPC using monodisperse polystyrene as a standard.

<[B]重合体>
[B]重合体は、酸解離性基を有し、アルカリ解離性基を有さない。即ち、[B]重合体は酸解離性基を有するアルカリ不溶性又はアルカリ難溶性の樹脂であって、酸解離性基が解離した時にアルカリ可溶性となる樹脂である。また、アルカリ解離性基を有さないため、未露光部においてはアルカリ現像液には不溶性である。なお、本発明において「アルカリ不溶性又はアルカリ難溶性である」とは、当該感放射線性樹脂組成物から形成されたレジスト被膜からレジストパターンを形成する際に採用されるアルカリ現像条件下で、レジスト被膜の代わりに[B]重合体のみを用いた被膜を現像した場合に、当該被膜の初期膜厚の50%以上が現像後に残存する性質を有することを言う。
<[B] polymer>
[B] The polymer has an acid dissociable group and does not have an alkali dissociable group. That is, the [B] polymer is an alkali-insoluble or hardly-alkali-soluble resin having an acid-dissociable group, and is a resin that becomes alkali-soluble when the acid-dissociable group is dissociated. Moreover, since it does not have an alkali dissociable group, it is insoluble in an alkali developer in an unexposed area. In the present invention, “alkaline-insoluble or alkali-insoluble” means that the resist film under the alkali development conditions employed when forming a resist pattern from the resist film formed from the radiation-sensitive resin composition. When a film using only the polymer [B] is developed instead of 50%, it means that 50% or more of the initial film thickness of the film remains after development.

[B]重合体は、構造単位として、酸解離性基を含む(b1)構造単位、ラクトン構造又は環状カーボネート構造を有する(b2)構造単位、極性基を含む(b3)構造単位を有することができる。   [B] The polymer may have (b1) a structural unit containing an acid dissociable group, (b2) a structural unit having a lactone structure or a cyclic carbonate structure, and (b3) a structural unit containing a polar group as structural units. it can.

(b1)構造単位としては、[A]重合体における(a1)構造単位として挙げたものと同様の構造単位を挙げることができる。(b2)構造単位としては、[A]重合体における(a3)構造単位として挙げたものと同様の構造単位を挙げることができる。また、(b3)構造単位としては、[A]重合体における(a2)構造単位として挙げたものと同様の構造単位を挙げることができる。   Examples of the structural unit (b1) include the same structural units as those cited as the structural unit (a1) in the [A] polymer. Examples of the structural unit (b2) include the same structural units as those exemplified as the structural unit (a3) in the [A] polymer. In addition, examples of the structural unit (b3) include the same structural units as those exemplified as the structural unit (a2) in the [A] polymer.

[B]重合体において、(b1)構造単位の含有割合としては、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、5モル%〜90モル%が好ましく、10モル%〜80モル%がより好ましく、20モル%〜70モル%が特に好ましい。構造単位(b1)の含有割合が90モル%を超えると、レジスト膜の密着性が低下し、パターン倒れやパターン剥れを起こすおそれがある。なお、[B]重合体は(b1)構造単位を1種、又は2種以上を有してもよい。   In the [B] polymer, the content ratio of the (b1) structural unit is preferably 5 mol% to 90 mol%, and preferably 10 mol% to 80 mol% with respect to all the structural units constituting the [B] polymer. Is more preferable, and 20 mol% to 70 mol% is particularly preferable. When the content ratio of the structural unit (b1) exceeds 90 mol%, the adhesiveness of the resist film is lowered, and there is a risk of pattern collapse or pattern peeling. In addition, the [B] polymer may have (b1) 1 type, or 2 or more types of structural units.

[B]重合体において、(b2)構造単位の含有割合としては、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、0モル%〜70モル%が好ましく、10モル%〜60モル%がより好ましい。このような含有率とすることによって、基板との密着性を向上させることができる。一方、70モル%を超えると、レジストとしての解像性やLWRが低下するおそれがある。   [B] In the polymer, the content ratio of the (b2) structural unit is preferably 0 mol% to 70 mol%, and preferably 10 mol% to 60 mol%, based on all structural units constituting the [B] polymer. Is more preferable. By setting it as such a content rate, adhesiveness with a board | substrate can be improved. On the other hand, when it exceeds 70 mol%, the resolution and LWR as a resist may be lowered.

[B]重合体において、(b3)構造単位の含有割合としては、[B]重合体を構成する全構造単位に対して、0モル%〜30モル%が好ましく、5モル%〜20モル%がより好ましい。   In the [B] polymer, the content ratio of the (b3) structural unit is preferably 0 mol% to 30 mol%, and preferably 5 mol% to 20 mol%, based on all structural units constituting the [B] polymer. Is more preferable.

<[B]重合体の合成方法>
[B]重合体は、例えば所定の各構造単位に対応する単量体を、ラジカル重合開始剤を使用し、適当な溶媒中で重合することにより製造できる。
<[B] Polymer Synthesis Method>
[B] The polymer can be produced, for example, by polymerizing a monomer corresponding to each predetermined structural unit in a suitable solvent using a radical polymerization initiator.

上記重合に使用される溶媒としては、例えば[A]重合体の合成方法で挙げたものと同様の溶媒が挙げられる。   Examples of the solvent used for the polymerization include the same solvents as those mentioned in the method for synthesizing the polymer [A].

上記重合における反応温度としては、通常40℃〜150℃、50℃〜120℃が好ましい。反応時間としては、通常1時間〜48時間、1時間〜24時間が好ましい。   As reaction temperature in the said superposition | polymerization, 40 to 150 degreeC and 50 to 120 degreeC are preferable normally. The reaction time is usually preferably 1 hour to 48 hours and 1 hour to 24 hours.

[B]重合体のGPC法によるMwとしては、1,000〜100,000が好ましく、1,000〜50,000がより好ましく、1,000〜30,000が特に好ましい。[B]重合体のMwを上記範囲とすることで、これを含有する当該感放射線性樹脂組成物はリソグラフィー性能に優れる。   [B] The Mw of the polymer by the GPC method is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and particularly preferably 1,000 to 30,000. [B] By making Mw of a polymer into the said range, the said radiation sensitive resin composition containing this is excellent in lithography performance.

[B]重合体のMwとMnとの比(Mw/Mn)としては、通常1〜3であり、好ましくは1〜2である。   [B] The ratio (Mw / Mn) between Mw and Mn of the polymer is usually 1 to 3, preferably 1 to 2.

<[C]酸発生体>
[C]酸発生体は、露光により酸を発生し、その酸により[A]重合体及び[B]重合体中に存在する酸解離性基を解離させる。その結果、[A]重合体及び[B]重合体が現像液に溶解性となる。当該感放射線性樹脂組成物における[C]酸発生体の含有形態としては、後述するような化合物の形態(以下「[C]酸発生剤」ともいう)でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これら両方の形態でもよい。
<[C] acid generator>
The [C] acid generator generates an acid upon exposure, and the acid dissociates the acid dissociable groups present in the [A] polymer and [B] polymer. As a result, the [A] polymer and the [B] polymer become soluble in the developer. As the inclusion form of the [C] acid generator in the radiation sensitive resin composition, a compound form (hereinafter also referred to as “[C] acid generator”) as described later is incorporated as a part of the polymer. Both forms may be used.

[C]酸発生体としては、スルホニウム塩やヨードニウム塩等のオニウム塩化合物、有機ハロゲン化合物、ジスルホン類やジアゾメタンスルホン類等のスルホン化合物を挙げることができる。これらのうち、[C]酸発生体の好適な具体例としては、例えば、特開2009−134088号公報の段落[0080]〜[0113]に記載されている化合物などを挙げることができる。   [C] Examples of the acid generator include onium salt compounds such as sulfonium salts and iodonium salts, organic halogen compounds, and sulfone compounds such as disulfones and diazomethane sulfones. Among these, preferable specific examples of the [C] acid generator include compounds described in paragraphs [0080] to [0113] of JP-A-2009-134088.

[C]酸発生体としては、具体的には、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、   [C] Specific examples of the acid generator include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, diphenyliodonium perfluoro-n-octanesulfonate, and bis (4-t-butylphenyl) iodonium. Trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-octanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium Nonafluoro-n-butanesulfonate, triphenylsulfonium perfluoro-n-octanesulfonate, cyclohexyl 2-oxocyclohexyl Le methyl trifluoromethanesulfonate, dicyclohexyl-2-oxo-cyclohexyl trifluoromethane sulfonate, 2-oxo-cyclohexyl dimethyl sulfonium trifluoromethane sulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyl dimethyl sulfonium trifluoromethane sulfonate,

4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)テトラヒドロチオフェニウムパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、   4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium perfluoro-n- Octanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro-n-butanesulfonate, 1- (1-naphthylacetomethyl) Tetrahydrothiophenium perfluoro-n-octanesulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- 3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium nonafluoro -n- butane sulfonate, 1- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) tetrahydrothiophenium perfluoro -n- octane sulfonate,

トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、ノナフルオロ−n−ブタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、パーフルオロ−n−オクタンスルホニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、N−ヒドロキシスクシイミドパーフルオロ−n−オクタンスルホネート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフルオロメタンスルホネートが好ましい。   Trifluoromethanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, nonafluoro-n-butanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide , Perfluoro-n-octanesulfonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarbodiimide, N-hydroxysuccinimide trifluoromethanesulfonate, N-hydroxysuccinimide nonafluoro-n- Butanesulfonate, N-hydroxysuccinimide perfluoro-n-octanesulfonate, and 1,8-naphthalenedicarboxylic acid imide trifluoromethanesulfonate are preferred.

これらの[C]酸発生剤は、単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。[C]酸発生体の使用量としては、レジストとしての感度および現像性を確保する観点から、[B]重合体100質量部に対して、通常、0.1質量部以上20質量部以下、好ましくは0.5質量部以上15質量部以下である。この場合、[C]酸発生剤の使用量が0.1質量部未満では、感度および現像性が低下する傾向があり、一方15質量部を超えると、放射線に対する透明性が低下し、所望のレジストパターンを得られ難くなるおそれがある。   These [C] acid generators may be used alone or in combination of two or more. [C] The amount of the acid generator used is usually 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer [B] from the viewpoint of ensuring sensitivity and developability as a resist. Preferably they are 0.5 mass part or more and 15 mass parts or less. In this case, if the amount of the [C] acid generator used is less than 0.1 parts by mass, the sensitivity and developability tend to decrease. On the other hand, if it exceeds 15 parts by mass, the transparency to radiation decreases, and the desired There is a risk that it may be difficult to obtain a resist pattern.

<[D]含窒素化合物>
[D]含窒素化合物は、露光により[C]酸発生体から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応を抑制する効果を奏し、レジストとしての解像度がより向上するとともに、得られる感放射線性樹脂組成物の貯蔵安定性が向上する。[D]含窒素化合物の当該感放射線性樹脂組成物における含有形態としては、遊離の化合物の形態でも、重合体の一部として組み込まれた形態でも、これらの両方の形態でもよい。
<[D] Nitrogen-containing compound>
[D] The nitrogen-containing compound controls the diffusion phenomenon of the acid generated from the [C] acid generator upon exposure in the resist film, and suppresses an undesirable chemical reaction in the non-exposed region. While improving further, the storage stability of the obtained radiation sensitive resin composition improves. [D] The inclusion form of the nitrogen-containing compound in the radiation-sensitive resin composition may be a free compound form, a form incorporated as part of a polymer, or both forms.

[D]含窒素化合物としては、例えば下記式で表される。   [D] The nitrogen-containing compound is represented by the following formula, for example.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式中、Rd1〜Rd5はそれぞれ独立して、水素原子、又は直鎖状、分岐状、環状の炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、若しくはアラルキル基である。但し、これらの基は置換基を有していてもよい。また、Rd1とRd2とがそれぞれが結合する窒素原子と共に、及び/又はRd3とRd4とがそれぞれが結合する炭素原子と共に、互いに結合して、炭素数4〜20の2価の飽和若しくは不飽和の炭化水素基又はその誘導体を形成してもよい。 In the above formula, R d1 to R d5 are each independently a hydrogen atom, or a linear, branched, or cyclic C 1-20 alkyl group, aryl group, or aralkyl group. However, these groups may have a substituent. In addition, R d1 and R d2 are bonded to each other with a nitrogen atom to which R d1 and R d2 are bonded and / or R d3 and R d4 are bonded to each other with a carbon atom to which R d3 and R d4 are bonded. Alternatively, an unsaturated hydrocarbon group or a derivative thereof may be formed.

上記式で表される[D]含窒素化合物としては、例えばN−t−ブトキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−アミロキシカルボニルジ−n−オクチルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−アミロキシカルボニルジ−n−ノニルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−アミロキシカルボニルジ−n−デシルアミン、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−アミロキシカルボニルジシクロヘキシルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−アミロキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−アミロキシカルボニル−2−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、N−t−アミロキシカルボニル−N−メチル−1−アダマンチルアミン、(S)−(−)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(S)−(−)−1−(t−アミロキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(t−ブトキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、(R)−(+)−1−(t−アミロキシカルボニル)−2−ピロリジンメタノール、N−t−ブトキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−アミロキシカルボニル−4−ヒドロキシピペリジン、N−t−ブトキシカルボニルピロリジン、N−t−アミロキシカルボニルピロリジン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルピペラジン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニルピペラジン、N,N−ジ−t−ブトキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N,N−ジ−t−アミロキシカルボニル−1−アダマンチルアミン、N−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−アミロキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ−t−ブトキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ−t−アミロキシカルボニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニル−1,7−ジアミノヘプタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニル−1,8−ジアミノオクタン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニル−1,9−ジアミノノナン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニル−1,10−ジアミノデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニル−1,12−ジアミノドデカン、N,N’−ジ−t−ブトキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N’−ジ−t−アミロキシカルボニル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニルベンズイミダゾール、N−t−アミロキシカルボニル−2−メチルベンズイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール、N−t−アミロキシカルボニル−2−フェニルベンズイミダゾール等のN−t−アルキルアルコキシカルボニル基含有アミノ化合物等が挙げられる。   Examples of the [D] nitrogen-containing compound represented by the above formula include Nt-butoxycarbonyldi-n-octylamine, Nt-amyloxycarbonyldi-n-octylamine, and Nt-butoxycarbonyldi- -N-nonylamine, Nt-amyloxycarbonyldi-n-nonylamine, Nt-butoxycarbonyldi-n-decylamine, Nt-amyloxycarbonyldi-n-decylamine, Nt-butoxycarbonyldicyclohexyl Amine, Nt-amyloxycarbonyldicyclohexylamine, Nt-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-amyloxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl-2-adamantylamine, N -T-amyloxycarbonyl-2-adamantylamine, N- -Butoxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, Nt-amyloxycarbonyl-N-methyl-1-adamantylamine, (S)-(-)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidine Methanol, (S)-(−)-1- (t-amyloxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R)-(+)-1- (t-butoxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, (R) -(+)-1- (t-amyloxycarbonyl) -2-pyrrolidinemethanol, Nt-butoxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-amyloxycarbonyl-4-hydroxypiperidine, Nt-butoxy Carbonylpyrrolidine, Nt-amyloxycarbonylpyrrolidine, N, N′-di-t-butoxycarbonylpiperazine, N, '-Di-t-amyloxycarbonylpiperazine, N, N-di-t-butoxycarbonyl-1-adamantylamine, N, N-di-t-amyloxycarbonyl-1-adamantylamine, Nt-butoxycarbonyl -4,4'-diaminodiphenylmethane, Nt-amyloxycarbonyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, N, N'-di-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N'-di-t-ami Roxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetra-t-butoxycarbonylhexamethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetra-t-amyloxycarbonylhexamethylenediamine, N, N '-Di-t-butoxycarbonyl-1,7-diaminoheptane, N, N'-di-t-amyloxycarbo Nyl-1,7-diaminoheptane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t-amyloxycarbonyl-1,8-diaminooctane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-amyloxycarbonyl-1,9-diaminononane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-1,10 -Diaminodecane, N, N'-di-t-amyloxycarbonyl-1,10-diaminodecane, N, N'-di-t-butoxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N'-di- t-amyloxycarbonyl-1,12-diaminododecane, N, N′-di-t-butoxycarbonyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N, N′-di-t-amyloxycarbonyl- , 4′-diaminodiphenylmethane, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonylbenzimidazole, Nt-amyloxycarbonyl-2-methylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenz Examples thereof include Nt-alkylalkoxycarbonyl group-containing amino compounds such as imidazole and Nt-amyloxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole.

また、窒素含有化合物としては、上記式で表される窒素含有化合物以外にも、例えば、3級アミン化合物、4級アンモニウムヒドロキシド化合物、光崩壊性塩基化合物、その他含窒素複素環化合物等が挙げられる。   In addition to the nitrogen-containing compound represented by the above formula, examples of the nitrogen-containing compound include a tertiary amine compound, a quaternary ammonium hydroxide compound, a photodegradable base compound, and other nitrogen-containing heterocyclic compounds. It is done.

3級アミン化合物としては、例えば
トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;
アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、2,6−ジメチルアニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン等の芳香族アミン類;
トリエタノールアミン、N,N−ジ(ヒドロキシエチル)アニリン等のアルカノールアミン類;
N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、1,3−ビス[1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼンテトラメチレンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジエチルアミノエチル)エーテル等が挙げられる。
Examples of tertiary amine compounds include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine. , Tri (cyclo) alkylamines such as cyclohexyldimethylamine, dicyclohexylmethylamine, and tricyclohexylamine;
Fragrances such as aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, 3-methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, 2,6-dimethylaniline, 2,6-diisopropylaniline Group amines;
Alkanolamines such as triethanolamine and N, N-di (hydroxyethyl) aniline;
N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, 1,3-bis [1- (4-aminophenyl) -1- Methylethyl] benzenetetramethylenediamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, bis (2-diethylaminoethyl) ether and the like.

4級アンモニウムヒドロキシド化合物としては、例えばテトラ−n−プロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。   Examples of the quaternary ammonium hydroxide compound include tetra-n-propylammonium hydroxide and tetra-n-butylammonium hydroxide.

[D]含窒素化合物の含有割合としては、[B]重合体100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましい。使用量が10質量部を超えると、レジストとしての感度が低下する傾向にある。   [D] As a content rate of a nitrogen-containing compound, 10 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of [B] polymers, and 8 mass parts or less are more preferable. When the amount used exceeds 10 parts by mass, the sensitivity as a resist tends to decrease.

<[E]溶媒>
当該感放射線性樹脂組成物は、通常、[E]溶媒を含有する。[E]溶媒としては、例えばアルコール系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒及びその混合溶媒等が挙げられる。
<[E] solvent>
The radiation-sensitive resin composition usually contains an [E] solvent. [E] Examples of the solvent include alcohol solvents, ketone solvents, amide solvents, ether solvents, ester solvents, and mixed solvents thereof.

アルコール系溶媒としては、例えば
メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−ペンタノール、iso−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペンタノール、tert−ペンタノール、3−メトキシブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘプタノール、3−ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノニルアルコール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フルフリルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール等のモノアルコール系溶媒;
エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,4−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2,4−ヘプタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等の多価アルコール系溶媒;
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコール部分エーテル系溶媒等が挙げられる。
Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-pentanol, iso-pentanol, 2-methylbutanol, sec-pentanol, tert-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol , Sec-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6-dimethyl-4-heptanol, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec -Monoalcohol solvents such as heptadecyl alcohol, furfuryl alcohol, phenol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, 3,3,5-trimethylcyclohexanol, benzyl alcohol, diacetone alcohol;
Ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, 2,4-heptanediol, 2 -Polyhydric alcohol solvents such as ethyl-1,3-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, polyhydric alcohol partial ether solvents such as dipropylene glycol monopropyl ether.

ケトン系溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−iso−ブチルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−iso−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン等のケトン系溶媒が挙げられる。   Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, methyl-n- Ketones such as hexyl ketone, di-iso-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonyl acetone, diacetone alcohol, acetophenone A solvent is mentioned.

アミド系溶媒としては、例えばN,N’−ジメチルイミダゾリジノン、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   Examples of the amide solvents include N, N′-dimethylimidazolidinone, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, N-methylpyrrolidone and the like can be mentioned.

エステル系溶媒としては、例えばジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸n−プロピル、酢酸iso−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸iso−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等が挙げられる。   Examples of the ester solvents include diethyl carbonate, propylene carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, iso-propyl acetate, n-butyl acetate, iso-butyl acetate, sec sec -Butyl, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cyclohexyl acetate, n-nonyl acetate, acetoacetic acid Methyl, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol acetate Cole mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, diacetic acid Glycol, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, iso-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate , Diethyl malonate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate and the like.

その他の溶媒としては、例えば
n−ペンタン、iso−ペンタン、n−ヘキサン、iso−ヘキサン、n−ヘプタン、iso−ヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−オクタン、iso−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒;
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、iso−プロピルベンゼン、ジエチルベンゼン、iso−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−iso−プロピルベンセン、n−アミルナフタレン等の芳香族炭化水素系溶媒;
ジクロロメタン、クロロホルム、フロン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の含ハロゲン溶媒等が挙げられる。
Examples of other solvents include n-pentane, iso-pentane, n-hexane, iso-hexane, n-heptane, iso-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, iso-octane, cyclohexane, Aliphatic hydrocarbon solvents such as methylcyclohexane;
Fragrances such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, iso-propylbenzene, diethylbenzene, iso-butylbenzene, triethylbenzene, di-iso-propylbenzene and n-amylnaphthalene Group hydrocarbon solvents;
And halogen-containing solvents such as dichloromethane, chloroform, chlorofluorocarbon, chlorobenzene, and dichlorobenzene.

これらの溶媒のうち、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノンが好ましい。   Of these solvents, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, γ-butyrolactone, and cyclohexanone are preferable.

<その他の任意成分>
当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、[F]偏在化促進剤、脂環式骨格化合物、界面活性剤、増感剤等を含有できる。以下、これらのその他の任意成分について詳述する。これらのその他の任意成分は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。また、その他の任意成分の配合量は、その目的に応じて適宜決定することができる。
<Other optional components>
The said radiation sensitive resin composition can contain a [F] uneven distribution promoter, an alicyclic skeleton compound, surfactant, a sensitizer, etc. in the range which does not impair the effect of this invention. Hereinafter, these other optional components will be described in detail. These other optional components can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, the compounding quantity of another arbitrary component can be suitably determined according to the objective.

[[F]偏在化促進剤]
当該感放射線性樹脂組成物は、液浸露光法を使用しレジストパターンを形成する場合等に、[F]偏在化促進剤を配合することができる。[F]偏在化促進剤を配合することで、[A]重合体をさらに表層近傍に偏在化させることができる。[F]偏在化促進剤としては、例えばγ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート等が挙げられる。
[[F] uneven distribution promoter]
The radiation-sensitive resin composition can be blended with an [F] uneven distribution accelerator when a resist pattern is formed using an immersion exposure method. By blending [F] an uneven distribution accelerator, the [A] polymer can be further unevenly distributed in the vicinity of the surface layer. [F] Examples of the uneven distribution promoter include γ-butyrolactone and propylene carbonate.

[脂環式骨格化合物]
脂環式骨格化合物は、ドライエッチング耐性、パターン形状、基板との接着性等をさらに改善する作用を示す成分である。脂環式骨格化合物としては、例えば1−アダマンタンカルボン酸、2−アダマンタノン、1−アダマンタンカルボン酸t−ブチル等のアダマンタン誘導体類;デオキシコール酸t−ブチル、デオキシコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、デオキシコール酸2−エトキシエチル等のデオキシコール酸エステル類;リトコール酸t−ブチル、リトコール酸t−ブトキシカルボニルメチル、リトコール酸2−エトキシエチル等のリトコール酸エステル類;3−[2−ヒドロキシ−2,2−ビス(トリフルオロメチル)エチル]テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、2−ヒドロキシ−9−メトキシカルボニル−5−オキソ−4−オキサ−トリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン等が挙げられる。
[Alicyclic skeleton compound]
An alicyclic skeleton compound is a component that exhibits an action of further improving dry etching resistance, pattern shape, adhesion to a substrate, and the like. Examples of the alicyclic skeleton compound include adamantane derivatives such as 1-adamantanecarboxylic acid, 2-adamantanone, and 1-adamantanecarboxylic acid t-butyl; deoxycholic acid t-butyl, deoxycholic acid t-butoxycarbonylmethyl, Deoxycholic acid esters such as 2-ethoxyethyl deoxycholic acid; Lithocholic acid esters such as tert-butyl lithocholic acid, t-butoxycarbonylmethyl lithocholic acid, 2-ethoxyethyl lithocholic acid; 3- [2-hydroxy-2 , 2-bis (trifluoromethyl) ethyl] tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, 2-hydroxy-9-methoxycarbonyl-5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.0 3,7 ] nonane, and the like.

[界面活性剤]
界面活性剤は塗布性、ストリエーション、現像性等を改良する作用を示す成分である。界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面活性剤の他、以下商品名として、KP341(信越化学工業社)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社化学社)、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、トーケムプロダクツ社)、メガファックF171、同F173(以上、大日本インキ化学工業社)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム社)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(以上、旭硝子社)等が挙げられる。
[Surfactant]
Surfactants are components that have the effect of improving coatability, striation, developability, and the like. Examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol diacrylate. In addition to nonionic surfactants such as stearate, the following trade names are KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow No. 75, no. 95 (above, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Ftop EF301, EF303, EF352 (above, Tochem Products), MegaFuck F171, F173 (above, Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC430, FC431 ( Sumitomo 3M), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (above, Asahi Glass Co., Ltd.) ) And the like.

[増感剤]
増感剤は、放射線のエネルギーを吸収して、そのエネルギーを[A]化合物に伝達しそれにより酸の生成量を増加する作用を示すものであり、当該感放射線性樹脂組成物の「みかけの感度」を向上させる効果を有する。増感剤としては、例えばカルバゾール類、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ナフタレン類、フェノール類、ビアセチル、エオシン、ローズベンガル、ピレン類、アントラセン類、フェノチアジン類等が挙げられる。
[Sensitizer]
The sensitizer absorbs the energy of radiation and transmits the energy to the compound [A], thereby increasing the amount of acid produced. The “sensitivity of the radiation-sensitive resin composition” It has the effect of improving “sensitivity”. Examples of the sensitizer include carbazoles, acetophenones, benzophenones, naphthalenes, phenols, biacetyl, eosin, rose bengal, pyrenes, anthracenes, phenothiazines and the like.

<感放射線性組成物の調製>
当該感放射線性樹脂組成物は、例えば上記[E]溶媒中で、上記[A]重合体、好適成分である[B]重合体、必要に応じて加えられる[C]酸発生体、[D]含窒素化合物及びその他の任意成分を所定の割合で混合することにより調製できる。当該感放射線性樹脂組成物は、通常、その使用に際して、全固形分濃度が1質量%〜50質量%、好ましくは2質量%〜25質量%となるように[E]溶媒に溶解した後、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過することによって調製される。
<Preparation of radiation-sensitive composition>
The radiation sensitive resin composition is, for example, the above [A] polymer, the [B] polymer as a suitable component, the [C] acid generator, [D] added as necessary, in the above [E] solvent. It can be prepared by mixing a nitrogen-containing compound and other optional components at a predetermined ratio. The radiation-sensitive resin composition is usually dissolved in an [E] solvent so that the total solid content concentration is 1% by mass to 50% by mass, preferably 2% by mass to 25% by mass, in use. For example, it is prepared by filtering with a filter having a pore size of about 0.2 μm.

<パターン形成方法>
本発明の感放射線性樹脂組成物を用いたパターン形成方法としては、例えば、
当該感放射線性樹脂組成物を基板に塗布し、レジスト膜を形成する工程(以下、「(i)工程」と称することがある)、
上記レジスト膜を露光する工程(以下、「(ii)工程」と称することがある)、及び
上記露光したレジスト膜をアルカリ現像する工程(以下、「(iii)工程」と称することがある)
を含む方法等が挙げられる。以下、各工程を詳述する。
<Pattern formation method>
As a pattern formation method using the radiation sensitive resin composition of the present invention, for example,
A step of applying the radiation-sensitive resin composition to a substrate and forming a resist film (hereinafter sometimes referred to as “(i) step”);
A step of exposing the resist film (hereinafter sometimes referred to as “(ii) step”), and a step of alkali developing the exposed resist film (hereinafter also referred to as “(iii) step”).
And the like. Hereinafter, each process is explained in full detail.

[(i)工程]
本工程では、感放射線性樹脂組成物又はこれを溶剤に溶解させて得られた組成物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布手段によって、シリコンウエハー、二酸化シリコン、下層反射防止膜で被覆されたウエハー等の基板上に所定の膜厚となるように塗布し、次いでプレベークすることにより塗膜中の溶媒を揮発させることにより、レジスト膜を形成する。なお、上記下層反射防止膜は、例えば下層反射防止膜形成剤を用いて、上記基板表面に形成することができる。
[(I) Step]
In this step, the radiation-sensitive resin composition or a composition solution obtained by dissolving this in a solvent is applied to silicon wafer, silicon dioxide, lower layer antireflection by coating means such as spin coating, cast coating, roll coating, etc. A resist film is formed by applying a predetermined film thickness on a substrate such as a wafer covered with a film, and then pre-baking to volatilize the solvent in the coating film. The lower antireflection film can be formed on the substrate surface using, for example, a lower antireflection film forming agent.

[(ii)工程]
本工程では、工程(i)で形成されたレジスト膜に(場合によっては、水等の液浸媒体を介して)、放射線を照射し露光させる。なお、この際所定のパターンを有するマスクを通して放射線を照射する。放射線としては、目的とするパターンの線幅に応じて、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等から適宜選択して照射する。ArFエキシマレーザー(波長193nm)、KrFエキシマレーザー(波長248nm)に代表される遠紫外線が好ましく、ArFエキシマレーザーがより好ましい。次いで、露光されたフォトレジスト膜をポストエクスポージャーベーク(PEB)することで、レジスト膜の露光された部分において[A]化合物から発生した酸が重合体が脱保護される。PEBは、通常50℃〜180℃の範囲で適宜選択して実施される。
[Step (ii)]
In this step, the resist film formed in the step (i) is exposed by irradiation with radiation (in some cases, through an immersion medium such as water). At this time, radiation is irradiated through a mask having a predetermined pattern. As the radiation, irradiation is performed by appropriately selecting from visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams and the like according to the line width of the target pattern. Far ultraviolet rays represented by ArF excimer laser (wavelength 193 nm) and KrF excimer laser (wavelength 248 nm) are preferable, and ArF excimer laser is more preferable. Next, the exposed photoresist film is subjected to post-exposure baking (PEB), so that the acid generated from the compound [A] in the exposed portion of the resist film is deprotected. PEB is normally selected and carried out in the range of 50 ° C to 180 ° C.

[(iii)工程]
本工程は、露光されたレジスト膜を、現像液で現像することにより、所定のフォトレジストパターンを形成する。現像後は、水で洗浄し、乾燥することが一般的である。現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ水溶液が好ましい。
[(Iii) Step]
In this step, a predetermined photoresist pattern is formed by developing the exposed resist film with a developer. After development, it is common to wash with water and dry. As the developer, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, ethyl Dimethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] An aqueous alkaline solution in which at least one alkaline compound such as -5-nonene is dissolved is preferable.

また、液浸露光を行う場合は、(ii)工程の前に、液浸液とレジスト膜との直接の接触を保護するために、液浸液不溶性の液浸用保護膜をレジスト膜上に設けてもよい。液浸用保護膜としては、(iii)工程の前に溶剤により剥離する溶剤剥離型保護膜(例えば、特開2006−227632号公報参照)、(ii)工程の現像と同時に剥離する現像液剥離型保護膜(例えば、WO2005−069076号公報、WO2006−035790号公報参照)のいずれを用いてもよい。但し、スループットの観点からは、現像液剥離型液浸用保護膜を用いることが好ましい。   When performing immersion exposure, before the step (ii), in order to protect the direct contact between the immersion liquid and the resist film, an immersion liquid insoluble immersion protective film is formed on the resist film. It may be provided. Examples of the immersion protective film include a solvent peeling type protective film that is peeled off by a solvent before the step (iii) (see, for example, JP-A-2006-227632), and (ii) a developer peeling that peels off simultaneously with the development in the step. Any of the mold protective films (for example, refer to WO2005-069096 and WO2006-035790) may be used. However, from the viewpoint of throughput, it is preferable to use a developer peeling type immersion protective film.

このようにして得られるレジストパターンは、パターン形状に優れリソグラフィー技術を応用した微細加工に好適である。   The resist pattern thus obtained is excellent in pattern shape and suitable for fine processing using lithography technology.

<重合体>
本発明の重合体は、上記式(1)で表される構造単位(I)を有する。当該重合体については、感放射線性樹脂組成物が含有する[A]重合体として、すでに詳細に説明しているため、ここでの説明は省略する。
<Polymer>
The polymer of the present invention has the structural unit (I) represented by the above formula (1). Since the polymer has already been described in detail as the [A] polymer contained in the radiation-sensitive resin composition, description thereof is omitted here.

<化合物>
本発明の化合物は、上記式(4)で表され、当該重合体を合成するための単量体化合物、すなわち構造単位(I)を与える単量体化合物として好適に用いられる。
<Compound>
The compound of the present invention is represented by the above formula (4) and is suitably used as a monomer compound for synthesizing the polymer, that is, a monomer compound that gives the structural unit (I).

式(4)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。
In formula (4), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by the above formula (2).
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group.

また、上記Xとしては、上記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基が好ましい。   Moreover, as said X, the bivalent group represented by the said Formula (3-1), (3-2) or (3-3) is preferable.

上記式(4)及び(2)については、[A]重合体が有する構造単位(I)を表す上記式(1)及び(2)についてと同じ説明をすることができるので、ここでの詳細な説明は省略する。   About the said Formula (4) and (2), since it can be the same description as said Formula (1) and (2) showing the structural unit (I) which a [A] polymer has, the detail here Detailed explanation is omitted.

上記式(4)で表される化合物としては、例えば、下記式(4−1)〜(4−19)で表される化合物が挙げられる。   Examples of the compound represented by the formula (4) include compounds represented by the following formulas (4-1) to (4-19).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

これらのうち、上記式(4−9)〜(4−16)で表される化合物が好ましい。   Among these, the compounds represented by the above formulas (4-9) to (4-16) are preferable.

<化合物の合成方法>
当該化合物は下記方法にて合成することができるが、これらの方法に限定されるものではない。当該化合物として、
(a)上記式(2)におけるXがアルカンジイル基である化合物(上記式(3−1)等)、及び
(b)上記式(2)におけるXがアセタール構造を含む化合物(上記式(3−3)等)の合成方法を以下に詳細に説明する。
<Method of compound synthesis>
The compound can be synthesized by the following methods, but is not limited to these methods. As the compound,
(A) A compound in which X in the above formula (2) is an alkanediyl group (the above formula (3-1) or the like), and (b) a compound in which X in the above formula (2) has an acetal structure (the above formula (3) -3) etc.) will be described in detail below.

[(a)上記式(2)におけるXがアルカンジイル基である化合物の合成方法]
(工程1)
本発明の化合物は、上記式(4)で表される重合性単量体化合物である。この重合性単量体化合物の前駆体であるカルボン酸エステル基を有するアルコール(下記式(c))を、下記式(a)で表される化合物及び下記式(b)で表される化合物を用いて、公知文献(例えばJ.Org.Chem.1999,64,4775−4782参照)に記載の方法、すなわち、下記反応式に示す工程にて製造する。なお、この方法に限定されるものではない。
[(A) Method for synthesizing compound wherein X in formula (2) is alkanediyl group]
(Process 1)
The compound of the present invention is a polymerizable monomer compound represented by the above formula (4). An alcohol having a carboxylic acid ester group (the following formula (c)), which is a precursor of the polymerizable monomer compound, a compound represented by the following formula (a) and a compound represented by the following formula (b) And produced by the method described in known literature (for example, see J. Org. Chem. 1999, 64, 4775-4782), that is, the process shown in the following reaction formula. The method is not limited to this method.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記式(a)中、R3’及びR5’は独立して炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、又は炭素数6〜22の芳香族炭化水素基である。
41’は、単結合、又は2価の連結基、
42’〜R44’は、水素原子又は炭素数1〜12の置換基を有しても良い炭化水素基である。
但し,R3’、R5’及びR41’〜R44’は、それぞれが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
は水素原子、メトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、t−ブチル基、アリル基、ベンジル基、トリメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基等、有機合成で一般的に用いられる水酸基の保護基である。
上記式(b)中、Z1’は塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子である。
1’は水素原子、もしくはアルカリ解離性基である。
n’は、1〜4の整数である。
1’、Q2’は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基であり、少なくとも一方は、電子求引性基である。
In the above formula (a), R 3 ′ and R 5 ′ are independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic carbon atom having 6 to 22 carbon atoms. It is a hydrogen group.
R 41 ′ is a single bond or a divalent linking group,
R 42 ′ to R 44 ′ are a hydrogen atom or a hydrocarbon group which may have a substituent having 1 to 12 carbon atoms.
However, R 3 ′ , R 5 ′ and R 41 ′ to R 44 ′ may form a ring together with the carbon atoms to which they are bonded.
R 0 is a hydrogen atom, methoxymethyl group, tetrahydropyranyl group, t-butyl group, allyl group, benzyl group, trimethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, acetyl group, pivaloyl group, benzoyl group, etc. It is a protective group for hydroxyl group that is commonly used.
In said formula (b), Z1 ' is a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
Y 1 ′ is a hydrogen atom or an alkali dissociable group.
n ′ is an integer of 1 to 4.
Q 1 ′ and Q 2 ′ are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and at least one of them is an electron withdrawing group.

上記工程にて化合物(c)を得た後、Rが上記保護基である場合は、一般的な脱保護工程を行ってから次工程を行う。 After obtaining the compound (c) in the above step, when R 0 is the above protecting group, the next step is performed after performing a general deprotection step.

(工程2)
重合性部位及び必要に応じて導入するスペーサー部位の導入は、下記反応式で表される本工程にて行うことができる。なお、重合性部位及びスペーサー部位の導入方法は、この方法に限定されるものではない。
(Process 2)
Introduction of a polymerizable site and a spacer site to be introduced as necessary can be performed in this step represented by the following reaction formula. The method for introducing the polymerizable site and the spacer site is not limited to this method.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

上記反応式中、R3’、R5’、R41’〜R44’、 n’、Q1’、Q2’、Y1’は工程1における上記反応式と同義である。
1’は、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。
2’は水酸基、ハロゲン原子、−O−CO−C(R)=CHである。
In the above reaction scheme, R 3 ′ , R 5 ′ , R 41 ′ to R 44 ′ , n ′, Q 1 ′ , Q 2 ′ , and Y 1 ′ have the same meaning as the above reaction scheme in Step 1.
R 1 ′ is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group or a trifluoromethyl group.
Z 2 ′ is a hydroxyl group, a halogen atom, —O—CO—C (R 1 ) ═CH 2 .

(工程3)
アルカリ解離性基である上記Y1’を、他のアルカリ解離性基Yにかえる場合には、本工程3及び後述する工程4により行うことができる。上記式(e)の化合物を、本工程にて加水分解して下記反応式中のカルボン酸(f)とする。
(Process 3)
When the above Y 1 ′ that is an alkali-dissociable group is replaced with another alkali-dissociable group Y, this step 3 and step 4 described later can be performed. The compound of the above formula (e) is hydrolyzed in this step to obtain a carboxylic acid (f) in the following reaction formula.

Figure 0005569402
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上記式で用いられる加水分解試薬としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、水酸化セシウム水溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液等のアルカリ性水溶液が挙げられる。   Examples of the hydrolysis reagent used in the above formula include alkaline aqueous solutions such as an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution, an aqueous lithium hydroxide solution, an aqueous cesium hydroxide solution, and an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution.

(工程4)
上記式(f)で表される化合物を、本工程にてハロゲン化試薬を用いてカルボン酸ハライド(g)とする。
(Process 4)
The compound represented by the above formula (f) is converted into a carboxylic acid halide (g) using a halogenating reagent in this step.

Figure 0005569402
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上記式(g)中、Halは、ハロゲン原子である。
上記反応で用いられるハロゲン化試薬としては、例えば、チオニルクロリド、オキサリクロリド等が挙げられる。
In the above formula (g), Hal 1 is a halogen atom.
Examples of the halogenating reagent used in the above reaction include thionyl chloride, oxalyl chloride and the like.

(工程5)
上記式(g)で表される化合物を、本工程にてアルコール類又はフェノール類と反応させることで、カルボン酸エステル(h)を合成することができる。
(Process 5)
Carboxylic acid ester (h) is compoundable by making the compound represented by the said Formula (g) react with alcohols or phenols at this process.

Figure 0005569402
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上記反応式中、Y’は、置換基を有してもよい炭素数2〜10の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有してもよい芳香族炭化水素基である。但し、上記脂肪族炭化水素基が有しても良い置換基が有する水素原子の一部又は全部はフッ素原子で置換されている。   In the above reaction formula, Y ′ is an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms or an optionally substituted aromatic hydrocarbon group. However, a part or all of the hydrogen atoms of the substituent that the aliphatic hydrocarbon group may have are substituted with fluorine atoms.

上記反応式中(g)から(h)への変換反応は、対応するエステル化剤を用いても行うことができる。エステル化剤としては、例えば、N,N‘−ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩等が挙げられる。   The conversion reaction from (g) to (h) in the above reaction formula can also be performed using a corresponding esterifying agent. Examples of the esterifying agent include N, N′-dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, and the like.

[(b)上記式(2)におけるXがアセタール構造を含む化合物の合成方法]
(工程1)
本発明の化合物の前駆体であるカルボン酸エステル基を有するアルコール(下記式(i))は、公知文献(例えばJ.Chem.Soc.,Chemical Communications,1992,7,p.540−541、J.Chem.Soc.,Perkin Transactions 1:Organic and Bio−orが似c」Chemistry(1992−1999),1993,10p.1177−1182参照)に記載の方法、すなわち、下記反応式で表される工程にて合成することができるが、この方法に限定されるものではない。
[(B) Method for synthesizing compound in which X in formula (2) contains acetal structure]
(Process 1)
Alcohols having a carboxylic acid ester group (formula (i) below), which is a precursor of the compound of the present invention, can be obtained from known literature (for example, J. Chem. Soc., Chemical Communications, 1992, 7, p. 540-541, J. Chem. Soc., Perkin Transactions 1: Similar to Organic and Bio-or, "Chemistry (1992-1999), 1993, 10p. 1177-1182), that is, a process represented by the following reaction formula However, it is not limited to this method.

Figure 0005569402
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Figure 0005569402
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重合性部位の導入は、上記(工程2)を参考に同様の工程にて重合性部位を有するユニットを直接連結することで導入できるが、この方法に限定されるものではない。
また、Y’’をY’に変換した化合物は、上記(工程3)〜(工程5)を参考に同様の工程にて製造することができるが、この方法に限定されるものではない。
なお、本発明の化合物は、上記合成方法及びにこれに準じた方法により適宜合成することができる。
The introduction of the polymerizable moiety can be introduced by directly linking units having a polymerizable moiety in the same step with reference to the above (Step 2), but is not limited to this method.
Moreover, the compound which converted Y < 1 >'' into Y 'can be manufactured in the same process with reference to the said (process 3)-(process 5), However, It is not limited to this method.
In addition, the compound of this invention is compoundable suitably by the method according to the said synthesis method and this.

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

重合体のMw及びMnは、GPCカラム(東ソー社、G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、以下の条件により測定した。
カラム温度:40℃
溶出溶媒:テトラヒドロフラン(和光純薬工業社)
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
Mw and Mn of the polymer were measured under the following conditions using GPC columns (Tosoh Corporation, 2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL).
Column temperature: 40 ° C
Elution solvent: Tetrahydrofuran (Wako Pure Chemical Industries)
Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0 mass%
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene

H−NMR分析及び13C−NMR分析は、核磁気共鳴装置(日本電子社、JNM−ECX400P)を使用し測定した。 1 H-NMR analysis and 13 C-NMR analysis were measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (JEOL Ltd., JNM-ECX400P).

<化合物の合成>
[実施例1]2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステル(M−1)の合成
<Synthesis of compounds>
[Example 1] Synthesis of 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid ethyl ester (M-1)

2,2−ジフルオロ−5−ヒドロキシ−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルの合成
1000mLの3つ口フラスコに、クロロジフルオロ酢酸エチルを31.8g(0.2モル)、2−メチル−3−ブテン−2−オールを25.8g(0.3モル)、ハイドロサルファイトナトリウムを52.2g(0.3モル)、炭酸水素ナトリウムを25.2g(0.3モル)、ジメチルスルホキシドを1000mL入れ、攪拌して懸濁させた後、オイルバスにて75度まで加熱し、6時間攪拌した。ガスクロマトグラフィにより反応終了を確認後、反応液を常温まで冷却し、反応液を0度の超純水1000mLへ攪拌しながら温度が上昇しないように投入した。その後、その混合液にテトラヒドロフランを500mL加え、分液操作にて有機層を回収した。さらに水層にテトラヒドロフランを500mL加えて分液操作を行い、有機層を回収する操作を計5回繰り返し、回収した有機層をすべて合わせてエバポレーターにて減圧濃縮した。濃縮液に酢酸エチルを1000mL加え、さらに洗浄液として超純水を1000mL加えて分液し、水層を捨てた。有機層に超純水を1000mL加えて分液し、水層を捨てる操作を計3回行った。超純水にて洗浄した有機層をエバポレーターにて減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒:n−ヘキサン/酢酸エチル=4/1)にて精製することにより、下記式(m−1)で表される2,2−ジフルオロ−5−ヒドロキシ−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルを12.6g得た(収率30%、純度99%)。
2,2−ジフルオロ−5−ヒドロキシ−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=4.34(q,2H,O−CHCHのCH),2.19(m,2H,−CFCH−のCH),1.63(m,2H,C−CHのCH),1.37(t,3H,O−CHCHのCH),1.25(t,6H,C(CH)のCH)。
Synthesis of 2,2-difluoro-5-hydroxy-5-methyl-hexanoic acid ethyl ester In a 1000 mL three-necked flask, 31.8 g (0.2 mol) of ethyl chlorodifluoroacetate was added 2-methyl-3-butene. -2-ol 25.8 g (0.3 mol), hydrosulfite sodium 52.2 g (0.3 mol), sodium bicarbonate 25.2 g (0.3 mol), dimethyl sulfoxide 1000 mL, After stirring and suspending, the mixture was heated to 75 ° C. in an oil bath and stirred for 6 hours. After confirming the completion of the reaction by gas chromatography, the reaction solution was cooled to room temperature, and the reaction solution was added to 1000 mL of 0 degree ultrapure water so that the temperature did not rise. Thereafter, 500 mL of tetrahydrofuran was added to the mixed solution, and the organic layer was recovered by a liquid separation operation. Furthermore, 500 mL of tetrahydrofuran was added to the aqueous layer to perform a liquid separation operation, and the operation of recovering the organic layer was repeated a total of 5 times. All the recovered organic layers were combined and concentrated under reduced pressure using an evaporator. To the concentrate, 1000 mL of ethyl acetate was added, and 1000 mL of ultrapure water was further added as a cleaning solution for liquid separation, and the aqueous layer was discarded. 1000 mL of ultrapure water was added to the organic layer for liquid separation, and the operation of discarding the aqueous layer was performed three times. The organic layer washed with ultrapure water was concentrated under reduced pressure with an evaporator, and purified by silica gel column chromatography (developing solvent: n-hexane / ethyl acetate = 4/1) to obtain the following formula (m-1). 12.6 g of 2,2-difluoro-5-hydroxy-5-methyl-hexanoic acid ethyl ester represented was obtained (yield 30%, purity 99%).
The 1 H-NMR data of 2,2-difluoro-5-hydroxy-5-methyl-hexanoic acid ethyl ester is shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 4.34 (q 2H, O—CH 2 CH 3 CH 2 ), 2.19 (m, 2H, —CF 2 CH 2 —CH 2 ), 1.63 (m, 2H, C—CH 2 CH 2 ), 1.37 (t, 3 H, O—CH 2 CH 3 CH 3 ), 1.25 (t , 6H, CH 3 of C (CH 3)).

Figure 0005569402
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100mLの3つ口フラスコにジクロロメタンを40g、上記2,2−ジフルオロ−5−ヒドロキシ−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステル(m−1)を4.20g(0.02モル)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を2.69g(0.024モル)加え、反応器内を窒素置換した後、0度に冷却した。そこへ、ジクロロメタン20gに溶解させたメタクリル酸クロリド2.67g(0.021モル)を反応液温度が上昇しないようにゆっくり滴下した。滴下終了後0度を維持したまま30分攪拌し、さらにその後、常温まで昇温して1時間半攪拌した。ガスクロマトグラフィにて反応終了を確認した後、反応液を0度まで冷却し、0度に冷却したn−ヘキサンを100mL及びシリカゲルを20g加え反応を終了させた。その反応液を、n−ヘキサンにてショートカラム(シリカゲル50g、展開溶媒:n−ヘキサン)を通すことにより、下記式(M−1)で表される2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルを5.15g得た(収率93%、純度99%)。
2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.00(s,1H,=CH),5.50(s,1H,=CH),4.35(q,2H,O−CHCHのCH),2.18(m,2H,−CFCH−のCH),1.92(m,2H,C−CHのCH),1.90(s,3H,CH−C),1.51(t,6H,C(CH)のCH),1.36(t,3H,O−CHCHのCH)。
In a 100 mL three-necked flask, 40 g of dichloromethane, 4.20 g (0.02 mol) of 2,2-difluoro-5-hydroxy-5-methyl-hexanoic acid ethyl ester (m-1), 1,4- 2.69 g (0.024 mol) of diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) was added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, and then cooled to 0 ° C. Thereto, 2.67 g (0.021 mol) of methacrylic acid chloride dissolved in 20 g of dichloromethane was slowly added dropwise so that the reaction solution temperature did not rise. After the completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining 0 degree. After confirming the completion of the reaction by gas chromatography, the reaction solution was cooled to 0 degree, and 100 ml of n-hexane cooled to 0 degree and 20 g of silica gel were added to terminate the reaction. The reaction solution was passed through a short column (silica gel 50 g, developing solvent: n-hexane) with n-hexane to give 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) represented by the following formula (M-1). ) -5.15-methyl-hexanoic acid ethyl ester was obtained (yield 93%, purity 99%).
The 1 H-NMR data of 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid ethyl ester is shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.00 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.50 (s, 1H, ═CH 2 ), 4.35 (q, 2H, CH 2 of O-CH 2 CH 3), 2.18 (m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 1.92 (m, 2H, a C-CH 2 CH 2 ), 1.90 (s, 3H, CH 3 -C), 1.51 (t, 6H, C (CH 3) CH 3 in), 1.36 (t, 3H, CH of O-CH 2 CH 3 3 ).

Figure 0005569402
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[実施例2]2,2,2−トリフルオロエチル 2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサノエート(M−2)の合成 [Example 2] Synthesis of 2,2,2-trifluoroethyl 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoate (M-2)

中間体化合物2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸(m−2)の合成
500mLの3つ口フラスコに2.38wt%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液300mLを入れた。実施例1で得られた2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステル5gを常温にて加え、2時間攪拌した。全溶していることを確認し、ガスクロマトグラフィにて原料が消失していることを確認した後、希塩酸を加えて水層のpHを5とした。酢酸エチル100mLを加え、分液操作にて有機層を回収し、さらに水層に対して酢酸エチル100mLにて3回抽出操作を行った。得られた有機層をすべて合わせ、4−メトキシフェノールを0.01g加えて減圧濃縮した。得られた濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィ(展開溶媒:n−ヘキサン/酢酸エチル=1/1、バッファとして酢酸を2w%添加)にて精製し、下記式(m−2)で表される2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸を2.1g得た(収率47%、純度90%)。
2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.01(s,1H,=CH),5.50(s,1H,=CH),2.17(m,2H,−CFCH−のCH),1.92(m,2H,C−CHのCH),1.90(s,3H,CH−C),1.51(t,6H,C(CH)のCH)。
Synthesis of intermediate compound 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid (m-2) 300 mL of a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was placed in a 500 mL three-necked flask. It was. 5 g of 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid ethyl ester obtained in Example 1 was added at room temperature and stirred for 2 hours. After confirming complete dissolution and confirming that the raw material had disappeared by gas chromatography, dilute hydrochloric acid was added to adjust the pH of the aqueous layer to 5. 100 mL of ethyl acetate was added, the organic layer was recovered by a liquid separation operation, and the aqueous layer was further extracted three times with 100 mL of ethyl acetate. All the obtained organic layers were combined, 0.01 g of 4-methoxyphenol was added, and the mixture was concentrated under reduced pressure. The resulting concentrated liquid was purified by silica gel chromatography (developing solvent: n-hexane / ethyl acetate = 1/1, acetic acid added as 2 w% as a buffer), and represented by the following formula (m-2) 2,2 2.1 g of difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid was obtained (yield 47%, purity 90%).
1 H-NMR data of 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid are shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.01 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.50 (s, 1H, ═CH 2 ), 2.17 (M, 2H, —CF 2 CH 2 — CH 2 ), 1.92 (m, 2H, C—CH 2 CH 2 ), 1.90 (s, 3H, CH 3 —C), 1.51 (t, 6H, CH 3 of C (CH 3)).

Figure 0005569402
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300mLの3つ口フラスコにジクロロメタンを200mL、オキサリルクロリドを2.79g(0.022モル)、N,N−ジメチルホルムアミドを1滴加え、氷冷にて反応液の温度を0度とした。上記化合物(m−2)5.00g(0.02モル)をジクロロメタン100mLに溶解させ、それを上記反応液に温度が上昇しないようにゆっくり滴下した。滴下終了後、0度で30分攪拌し、さらに常温にて4時間攪拌した。ガスクロマトグラフィにて原料の消失を確認後、反応液を0度に冷却し、トリエチルアミン2.22g(0.022モル)を反応液の温度が上昇しないようにゆっくり滴下した。滴下終了後、10分間攪拌し、2,2,2−トリフルオロエタノールを2.40g(0.024モル)加えた。常温で2時間攪拌した後、ガスクロマトグラフィにて反応の進行を確認し、反応液をエバポレーターにて減圧濃縮した。濃縮液にn−ヘキサン50gを加え、その混合液をn−ヘキサンにてショートカラム(シリカゲル50g、展開溶媒:n−ヘキサン)に通すことにより下記式(M−2)で表される2,2,2−トリフルオロエチル 2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサノエートを5.98g得た(収率90%、純度98%)。
2,2,2−トリフルオロエチル 2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサノエートのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.02(s,1H,=CH),5.52(s,1H,=CH),4.61(q,2H,O−CHCFのCH),2.19(m,2H,−CFCH−のCH),1.92(m,2H,C−CHのCH),1.90(s,3H,CH−C),1.51(t,6H,C(CH)のCH),1.36(t,3H,O−CHCHのCH)。
200 mL of dichloromethane, 2.79 g (0.022 mol) of oxalyl chloride and 1 drop of N, N-dimethylformamide were added to a 300 mL three-necked flask, and the temperature of the reaction solution was adjusted to 0 ° C. with ice cooling. 5.00 g (0.02 mol) of the compound (m-2) was dissolved in 100 mL of dichloromethane, and this was slowly added dropwise to the reaction solution so that the temperature did not rise. After completion of the dropping, the mixture was stirred at 0 degree for 30 minutes, and further stirred at room temperature for 4 hours. After confirming the disappearance of the raw materials by gas chromatography, the reaction solution was cooled to 0 ° C., and 2.22 g (0.022 mol) of triethylamine was slowly added dropwise so that the temperature of the reaction solution did not rise. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 10 minutes, and 2.40 g (0.024 mol) of 2,2,2-trifluoroethanol was added. After stirring at room temperature for 2 hours, the progress of the reaction was confirmed by gas chromatography, and the reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator. 50 g of n-hexane is added to the concentrate, and the mixture is passed through a short column (silica gel 50 g, developing solvent: n-hexane) with n-hexane, and represented by the following formula (M-2) 2,2 , 2-trifluoroethyl 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoate was obtained (yield 90%, purity 98%).
1 H-NMR data of 2,2,2-trifluoroethyl 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoate is shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.02 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.52 (s, 1H, ═CH 2 ), 4.61 (q, 2H, CH 2 of O-CH 2 CF 3), 2.19 (m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 1.92 (m, 2H, a C-CH 2 CH 2 ), 1.90 (s, 3H, CH 3 -C), 1.51 (t, 6H, C (CH 3) CH 3 in), 1.36 (t, 3H, CH of O-CH 2 CH 3 3 ).

Figure 0005569402
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[実施例3]3−トリフルオロメチルフェニル 2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサノエート(M−3)の合成
2,2,2−トリフルオロエタノールの替わりに3−ヒドロキシベンゾトリフルオリドを用いた以外は実施例2と同様の方法で下記式(M−3)で表される3−トリフルオロメチルフェニル2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサノエートを得た(収率88%、純度99%)。
3−トリフルオロメチルフェニル 2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサノエートのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=7.56(m,2H,O−C−CFの4、6位),7.40(s,1H,O−C−CFの2位),7.34(m,1H,O−C−CFの5位),6.00(s,1H,=CH),5.50(s,1H,=CH),2.20(m,2H,−CFCH−のCH),1.93(m,2H,C−CHのCH),1.89(s,3H,CH−C),1.51(t,6H,C(CH)のCH)。
[Example 3] Synthesis of 3-trifluoromethylphenyl 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoate (M-3) In place of 2,2,2-trifluoroethanol, 3- 3-trifluoromethylphenyl 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl represented by the following formula (M-3) in the same manner as in Example 2 except that hydroxybenzotrifluoride was used. -Hexanoate was obtained (yield 88%, purity 99%).
1 H-NMR data of 3-trifluoromethylphenyl 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoate are shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 7.56 ( 4th and 6th positions of m, 2H, O—C 6 H 4 —CF 3 ), 7.40 (s , 1H, 2nd position of O—C 6 H 4 —CF 3 ), 7.34 (5th position of m, 1H, O—C 6 H 4 —CF 3 ), 6.00 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.50 (s, 1H, = CH 2), 2.20 (m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 1.93 (m, 2H, CH 2 of C-CH 2) , 1.89 (s, 3H, CH 3 -C), 1.51 (t, 6H, CH 3 of C (CH 3)).

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[実施例4]1−エトキシ−2,2−ジフルオロ−3−エトキシ−3−オキソプロピルメタクリレート(M−4)の合成
2,2−ジフルオロ−5−ヒドロキシ−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルの替わりに3−エトキシ−2,2−ジフルオロ−3−ヒドロキシプロピオン酸エチルを用いた以外は実施例1と同様の方法で下記式(M−4)で表される1−エトキシ−2,2−ジフルオロ−3−エトキシ−3−オキソプロピルメタクリレートを得た(収率95%、純度99%)。
1−エトキシ−2,2−ジフルオロ−3−エトキシ−3−オキソプロピルメタクリレートのH−NMRのデータを以に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.27(s,1H,=CH),6.21(dd,1H,O−CH−OのCH),5.72(s,1H,=CH),4.36(q,2H,O−CHCHのCH),3.94−3.73(m,2H,CH−O−CHCHのCH),1.97(s, 3H,CH−C),1.36(t,3H,O−CHCHのCH),1.24(t,3H,CH−O−CHCHのCH)。
[Example 4] Synthesis of 1-ethoxy-2,2-difluoro-3-ethoxy-3-oxopropyl methacrylate (M-4) 2,2-difluoro-5-hydroxy-5-methyl-hexanoic acid ethyl ester Instead, 1-ethoxy-2,2-represented by the following formula (M-4) in the same manner as in Example 1 except that ethyl 3-ethoxy-2,2-difluoro-3-hydroxypropionate was used. Difluoro-3-ethoxy-3-oxopropyl methacrylate was obtained (yield 95%, purity 99%).
The 1 H-NMR data of 1 -ethoxy-2,2-difluoro-3-ethoxy-3-oxopropyl methacrylate are shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.27 (s, 1H, ═CH 2 ), 6.21 (dd, 1H, CH of O—CH—O) , 5.72 (s, 1H, = CH 2), 4.36 (q, 2H, CH 2 of O-CH 2 CH 3), 3.94-3.73 (m, 2H, CH-O-CH 2 CH 3 CH 2 ), 1.97 (s, 3 H, CH 3 —C), 1.36 (t, 3 H, O—CH 2 CH 3 CH 3 ), 1.24 (t, 3 H, CH CH 3 of -O-CH 2 CH 3).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

[実施例5]2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸メチルエステル(M−5)の合成
500mLの3つ口フラスコに実施例1で合成した2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルを10g、メタノールを300mL、ジメチルアミノピリジン(DMAP)を0.1g、4−メトキシフェノールを0.1g入れ、窒素雰囲気下、65度で14時間加熱還流を行った。ガスクロマトグラフィで転化率95%以上になったことを確認し、反応液をエバポレーターにて減圧濃縮した。濃縮液をn−ヘキサン30gに溶解し、その溶液をショートカラム(シリカゲル30g、展開溶媒=n−へキサン)に通すことにより、下記式(M−5)で表される2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸メチルエステルを8.1g得た(収率85%、純度97%)。
2,2−ジフルオロ−5−(メタクリロイルオキシ)−5−メチル−ヘキサン酸メチルエステルのH−NMRを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.00(s,1H,=CH),5.50(s,1H,=CH),3.86(s,3H,O−CH),2.18(m,2H,−CFCH−のCH),1.92(m,2H,C−CHのCH),1.90(s,3H,CH−C),1.51(t,6H,C(CH)のCH)。
Example 5 Synthesis of 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid methyl ester (M-5) 2,2-synthesized in Example 1 in a 500 mL three-necked flask Difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid ethyl ester (10 g), methanol (300 mL), dimethylaminopyridine (DMAP) (0.1 g) and 4-methoxyphenol (0.1 g) were added under nitrogen atmosphere. At reflux for 14 hours. After confirming that the conversion was 95% or more by gas chromatography, the reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator. The concentrated solution is dissolved in 30 g of n-hexane, and the solution is passed through a short column (silica gel 30 g, developing solvent = n-hexane), whereby 2,2-difluoro- represented by the following formula (M-5) is obtained. 8.1 g of 5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid methyl ester was obtained (yield 85%, purity 97%).
The 1 H-NMR of 2,2-difluoro-5- (methacryloyloxy) -5-methyl-hexanoic acid methyl ester is shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.00 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.50 (s, 1H, ═CH 2 ), 3.86 (s, 3H, O-CH 3), 2.18 (m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 1.92 (m, 2H, CH 2 of C-CH 2), 1.90 (s, 3H, CH 3 -C ), 1.51 (t, 6H, CH 3 of C (CH 3)).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

[実施例6]2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタン酸エチルエステル(M−6)の合成
1000mLの3つ口フラスコに、クロロジフルオロ酢酸エチルを31.8g(0.2モル)、1−ビニルシクロヘキサノールを37.9g(0.3モル)、ハイドロサルファイトナトリウムを52.2g(0.3モル)、炭酸水素ナトリウムを25.2g(0.3モル)、ジメチルスルホキシドを1000mL入れ、攪拌して懸濁させた後、オイルバスにて75度まで加熱し、7時間攪拌した。ガスクロマトグラフィにより反応終了を確認後、反応液を常温まで冷却し、反応液を0度の超純水1000mLへ攪拌しながら温度が上昇しないように投入した。その後、その混合液にテトラヒドロフランを500mL加え、分液操作にて有機層を回収した。さらに水層にテトラヒドロフランを500mL加えて分液操作を行い、有機層を回収する操作を計5回繰り返し、回収した有機層をすべて合わせてエバポレーターにて減圧濃縮した。濃縮液に酢酸エチルを1000mL加え、さらに洗浄液として超純水を1000mL加えて分液し、水層を捨てた。有機層に超純水を1000mL加えて分液し、水層を捨てる洗浄操作を計3回行った。超純水にて洗浄した有機層をエバポレーターにて減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒:n−ヘキサン/酢酸エチル=4/1)にて精製することにより、下記式(m−6)で表される2,2−ジフルオロ−4−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−ブタン酸エチルエステルを15.9g得た(収率22.4%、純度99%)。
上記2,2−ジフルオロ−4−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−ブタン酸エチルエステルの物性のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=4.34(q,2H,O−CHCHのCH),2.19(m,2H,−CFCH−のCH),2.0−1.5(m,12H),1.36(t,3H,O−CHCHのCH)。
Example 6 Synthesis of 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoic acid ethyl ester (M-6) In a 1000 mL three-necked flask, 31.8 g (0 .2 mol), 37.9 g (0.3 mol) of 1-vinylcyclohexanol, 52.2 g (0.3 mol) of hydrosulfite sodium, 25.2 g (0.3 mol) of sodium bicarbonate, After adding 1000 mL of dimethyl sulfoxide and stirring and suspending, it heated to 75 degree | times with the oil bath and stirred for 7 hours. After confirming the completion of the reaction by gas chromatography, the reaction solution was cooled to room temperature, and the reaction solution was added to 1000 mL of 0 degree ultrapure water so that the temperature did not rise. Thereafter, 500 mL of tetrahydrofuran was added to the mixed solution, and the organic layer was recovered by a liquid separation operation. Furthermore, 500 mL of tetrahydrofuran was added to the aqueous layer to perform a liquid separation operation, and the operation of recovering the organic layer was repeated a total of 5 times. All the recovered organic layers were combined and concentrated under reduced pressure using an evaporator. To the concentrate, 1000 mL of ethyl acetate was added, and 1000 mL of ultrapure water was further added as a cleaning solution for liquid separation, and the aqueous layer was discarded. 1000 mL of ultrapure water was added to the organic layer for liquid separation, and the washing operation for discarding the aqueous layer was performed 3 times in total. The organic layer washed with ultrapure water was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and purified by silica gel column chromatography (developing solvent: n-hexane / ethyl acetate = 4/1) to obtain the following formula (m-6). 15.9 g of the represented 2,2-difluoro-4- (1-hydroxycyclohexyl) -butanoic acid ethyl ester was obtained (yield 22.4%, purity 99%).
1 H-NMR data of the physical properties of the above 2,2-difluoro-4- (1-hydroxycyclohexyl) -butanoic acid ethyl ester are shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 4.34 (q 2H, O—CH 2 CH 3 CH 2 ), 2.19 (m, 2H, —CF 2 CH 2 - of CH 2), 2.0-1.5 (m, 12H), 1.36 (t, 3H, CH 3 of O-CH 2 CH 3).

Figure 0005569402
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2,2−ジフルオロ−5−ヒドロキシ−5−メチル−ヘキサン酸エチルエステルの替わりに2,2−ジフルオロ−4−(1−ヒドロキシシクロヘキシル)−ブタン酸エチルエステルを用いた以外は実施例1と同様の方法で下記式(M−6)で表される2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタン酸エチルエステルを得た(収率90%、純度99%)。
2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタン酸エチルエステルのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.02(s,1H,=CH),5.53(s,1H,=CH),4.33(q,2H,O−CHCHのCH),2.20(m,2H,−CFCH−のCH),2.0−1.5(m,12H),1.35(t,3H,O−CHCHのCH)。
The same as Example 1 except that 2,2-difluoro-4- (1-hydroxycyclohexyl) -butanoic acid ethyl ester was used in place of 2,2-difluoro-5-hydroxy-5-methyl-hexanoic acid ethyl ester. 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoic acid ethyl ester represented by the following formula (M-6) was obtained (yield 90%, purity 99%).
The 1 H-NMR data of 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoic acid ethyl ester is shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.02 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.53 (s, 1H, ═CH 2 ), 4.33 (q, 2H, CH 2 of O-CH 2 CH 3), 2.20 (m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 2.0-1.5 (m, 12H), 1. 35 (t, 3H, CH 3 of O-CH 2 CH 3).

Figure 0005569402
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[実施例7]2,2,2−トリフルオロエチル 2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタノエート(M−7)の合成
500mLの3つ口フラスコに2.38wt%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液300mLを入れた。実施例6で得られた2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタン酸エチルエステル5gを常温にて加え、2時間攪拌した。全溶していることを確認し、ガスクロマトグラフィにて原料が消失していることを確認した後、希塩酸を加えて水層のpHを5とした。酢酸エチル100mLを加え、分液操作にて有機層を回収し、さらに水層に対して酢酸エチル100mLにて3回抽出操作を行った。得られた有機層をすべて合わせ、4−メトキシフェノールを0.01g加えて減圧濃縮した。得られた濃縮液をシリカゲルクロマトグラフィ(展開溶媒:n−ヘキサン/酢酸エチル=1/1、バッファとして酢酸を2w%添加)にて精製し、下記式(m−7)で表される2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタン酸を1.9g得た(収率42%、純度83%)。
2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタン酸のH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.01(s,1H,=CH),5.50(s,1H,=CH),2.20(m,2H,−CFCH−のCH),2.0−1.5(m,12H),1.35(t,3H,O−CHCHのCH)。
Example 7 Synthesis of 2,2,2-trifluoroethyl 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoate (M-7) 2.38 wt% in a 500 mL three-necked flask 300 mL of tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was added. 5 g of 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoic acid ethyl ester obtained in Example 6 was added at room temperature and stirred for 2 hours. After confirming complete dissolution and confirming that the raw material had disappeared by gas chromatography, dilute hydrochloric acid was added to adjust the pH of the aqueous layer to 5. 100 mL of ethyl acetate was added, the organic layer was recovered by a liquid separation operation, and the aqueous layer was further extracted three times with 100 mL of ethyl acetate. All the obtained organic layers were combined, 0.01 g of 4-methoxyphenol was added, and the mixture was concentrated under reduced pressure. The obtained concentrated liquid was purified by silica gel chromatography (developing solvent: n-hexane / ethyl acetate = 1/1, acetic acid added as 2 w% as a buffer), and represented by the following formula (m-7) 2,2 1.9 g of -difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoic acid was obtained (yield 42%, purity 83%).
The 1 H-NMR data of 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoic acid are shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.01 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.50 (s, 1H, ═CH 2 ), 2.20 (m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 2.0-1.5 (m, 12H), 1.35 (t, 3H, CH 3 of O-CH 2 CH 3).

Figure 0005569402
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300mLの3つ口フラスコにジクロロメタンを200mL、オキサリルクロリドを2.79g(0.022モル)、N,N−ジメチルホルムアミドを1滴加え、氷冷にて反応液の温度を0度とした。上記化合物(m−7)5.81g(0.02モル)をジクロロメタン100mLに溶解させ、それを上記反応液に温度が上昇しないようにゆっくり滴下した。滴下終了後、0度で30分攪拌し、さらに常温にて4時間攪拌した。ガスクロマトグラフィにて原料の消失を確認後、反応液を0度に冷却し、トリエチルアミン2.22g(0.022モル)を反応液の温度が上昇しないようにゆっくり滴下した。滴下終了後、10分間攪拌し、2,2,2−トリフルオロエタノールを2.40g(0.024モル)加えた。常温で2時間攪拌した後、ガスクロマトグラフィにて反応の進行を確認し、反応液をエバポレーターにて減圧濃縮した。濃縮液にn−ヘキサン50gを加え、その混合液をn−ヘキサンにてショートカラム(シリカゲル50g、展開溶媒:n−ヘキサン)に通すことにより下記式(M−7)で表される2,2,2−トリフルオロエチル 2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタノエートを6.70g得た(収率90%、純度94%)。
2,2,2−トリフルオロエチル 2,2−ジフルオロ−4−(1−メタクリロイルオキシシクロヘキシル)−ブタノエートのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.02(s,1H,=CH),5.53(s,1H,=CH),4.69(q,2H,O−CHCFのCH),2.20(m,2H,−CFCH−のCH),2.0−1.5(m,12H),1.35(t,3H,O−CHCHのCH)。
200 mL of dichloromethane, 2.79 g (0.022 mol) of oxalyl chloride and 1 drop of N, N-dimethylformamide were added to a 300 mL three-necked flask, and the temperature of the reaction solution was adjusted to 0 ° C. with ice cooling. 5.81 g (0.02 mol) of the compound (m-7) was dissolved in 100 mL of dichloromethane, and this was slowly added dropwise to the reaction solution so that the temperature did not rise. After completion of the dropping, the mixture was stirred at 0 degree for 30 minutes, and further stirred at room temperature for 4 hours. After confirming the disappearance of the raw materials by gas chromatography, the reaction solution was cooled to 0 ° C., and 2.22 g (0.022 mol) of triethylamine was slowly added dropwise so that the temperature of the reaction solution did not rise. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 10 minutes, and 2.40 g (0.024 mol) of 2,2,2-trifluoroethanol was added. After stirring at room temperature for 2 hours, the progress of the reaction was confirmed by gas chromatography, and the reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator. 50 g of n-hexane is added to the concentrate, and the mixture is passed through a short column (silica gel 50 g, developing solvent: n-hexane) with n-hexane, and represented by the following formula (M-7) 2,2 , 2-trifluoroethyl 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoate was obtained (yield 90%, purity 94%).
1 H-NMR data of 2,2,2-trifluoroethyl 2,2-difluoro-4- (1-methacryloyloxycyclohexyl) -butanoate are shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.02 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.53 (s, 1H, ═CH 2 ), 4.69 (q, 2H, CH 2 of O-CH 2 CF 3), 2.20 (m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 2.0-1.5 (m, 12H), 1. 35 (t, 3H, CH 3 of O-CH 2 CH 3).

Figure 0005569402
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[実施例8]2,2,3,3−テトラフルオロ−6−(メタクリロイルオキシ)−6−メチル−ヘプタン酸メチルエステル(M−8)の合成
1000mLの3つ口フラスコに、3−クロロ−2,2,3,3−テトラフルオロプロピオン酸メチルを14.6g(0.075モル)、2−メチル−3−ブテン−2−オールを9.69g(0.113モル)、ハイドロサルファイトナトリウムを19.59g(0.113モル)、炭酸水素ナトリウムを9.45g(0.113モル)、ジメチルスルホキシドを300mL入れ、攪拌して懸濁させた後、オイルバスにて75度まで加熱し、6時間攪拌した。ガスクロマトグラフィにより反応終了を確認後、反応液を常温まで冷却し、反応液を0度の超純水300mLへ攪拌しながら温度が上昇しないように投入した。その後、その混合液に酢酸エチルを200mL加え、分液操作にて有機層を回収した。さらに水層に酢酸エチルを200mL加えて分液操作を行い、有機層を回収する操作を計3回繰り返し、回収した有機層をすべて合わせてエバポレーターにて減圧濃縮した。濃縮液に酢酸エチルを200mL加え、さらに洗浄液として超純水を300mL加えて分液し、水層を捨てた。有機層に超純水を300mL加えて分液し、水層を捨てる操作を計3回行った。超純水にて洗浄した有機層をエバポレーターにて減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒:n−ヘキサン/酢酸エチル=4/1)にて精製することにより、下記式(m−8)で表される2,2,3,3−テトラフルオロ−6−ヒドロキシ−6−メチル−ヘプタン酸メチルエステルを6.97g得た(収率40%、純度98%)。
2,2,3,3−テトラフルオロ−6−ヒドロキシ−6−メチル−ヘプタン酸メチルエステルのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=3.95(s,3H,O−CHのCH),2.19(m,2H,−CFCH−のCH),1.73(m,2H,C−CHのCH),1.27(s,6H,C(CH)のCH)。
[Example 8] Synthesis of 2,2,3,3-tetrafluoro-6- (methacryloyloxy) -6-methyl-heptanoic acid methyl ester (M-8) In a 1000 mL three-necked flask, 3-chloro- 14.6 g (0.075 mol) of methyl 2,2,3,3-tetrafluoropropionate, 9.69 g (0.113 mol) of 2-methyl-3-buten-2-ol, sodium hydrosulfite 19.59 g (0.113 mol), 9.45 g (0.113 mol) of sodium hydrogen carbonate and 300 mL of dimethyl sulfoxide were suspended by stirring and heated to 75 ° C. in an oil bath. Stir for 6 hours. After confirming the completion of the reaction by gas chromatography, the reaction solution was cooled to room temperature, and the reaction solution was added to 300 mL of 0 degree ultrapure water so that the temperature did not rise. Thereafter, 200 mL of ethyl acetate was added to the mixture, and the organic layer was recovered by a liquid separation operation. Further, 200 mL of ethyl acetate was added to the aqueous layer to perform a liquid separation operation, and the operation of recovering the organic layer was repeated three times in total, and all the recovered organic layers were combined and concentrated under reduced pressure using an evaporator. 200 mL of ethyl acetate was added to the concentrated liquid, and 300 mL of ultrapure water was further added as a cleaning liquid for liquid separation, and the aqueous layer was discarded. 300 mL of ultrapure water was added to the organic layer for liquid separation, and the operation of discarding the aqueous layer was performed three times. The organic layer washed with ultrapure water was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and purified by silica gel column chromatography (developing solvent: n-hexane / ethyl acetate = 4/1) to obtain the following formula (m-8). 6.97 g of 2,2,3,3-tetrafluoro-6-hydroxy-6-methyl-heptanoic acid methyl ester represented was obtained (yield 40%, purity 98%).
1 H-NMR data of 2,2,3,3-tetrafluoro-6-hydroxy-6-methyl-heptanoic acid methyl ester is shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference substance: tetramethylsilane): 1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference substance: tetramethylsilane): σ = 3.95 (s, 3H, O— CH 3 CH 3 ), 2.19 (m, 2H, —CF 2 CH 2 — CH 2 ), 1.73 (m, 2H, C—CH 2 CH 2 ), 1.27 (s, 6H , C (CH 3 ) CH 3 ).

Figure 0005569402
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100mLの3つ口フラスコにジクロロメタンを40g、上記2,2,3,3−テトラフルオロ−6−ヒドロキシ−6−メチル−ヘプタン酸メチルエステル(m−8)を4.64g(0.02モル)、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を2.69g(0.024モル)加え、反応器内を窒素置換した後、0度に冷却した。そこへ、ジクロロメタン20gに溶解させたメタクリル酸クロリド2.67g(0.021モル)を反応液温度が上昇しないようにゆっくり滴下した。滴下終了後0度を維持したまま30分攪拌し、さらにその後、常温まで昇温して1時間半攪拌した。ガスクロマトグラフィにて反応終了を確認した後、反応液を0度まで冷却し、0度に冷却したn−ヘキサンを100mL及びシリカゲルを20g加え反応を終了させた。その反応液を、n−ヘキサンにてショートカラム(シリカゲル50g、展開溶媒:n−ヘキサン)を通すことにより、下記式(M−8)で表される2,2,3,3−テトラフルオロ−6−(メタクリロイルオキシ)−6−メチル−ヘプタン酸メチルエステルを5.53g得た(収率88%、純度99%)。
2,2,3,3−テトラフルオロ−6−(メタクリロイルオキシ)−6−メチル−ヘプタン酸メチルエステルのH−NMRデータを以下に示す。
H−NMR(測定溶媒:CDCl、基準物質:テトラメチルシラン):σ=6.00(s,1H,=CH),5.51(s,1H,=CH),3.95(s,3H,O−CHのCH),2.20(m,2H,−CFCH−のCH),2.00(m,2H,C−CHのCH),1.90(s,3H,CH−C),1.54(s,6H,C(CH)のCH)。
In a 100 mL three-necked flask, 40 g of dichloromethane and 4.64 g (0.02 mol) of the above 2,2,3,3-tetrafluoro-6-hydroxy-6-methyl-heptanoic acid methyl ester (m-8) 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) 2.69 g (0.024 mol) was added, the inside of the reactor was purged with nitrogen, and then cooled to 0 ° C. Thereto, 2.67 g (0.021 mol) of methacrylic acid chloride dissolved in 20 g of dichloromethane was slowly added dropwise so that the reaction solution temperature did not rise. After the completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining 0 degree. After confirming the completion of the reaction by gas chromatography, the reaction solution was cooled to 0 degree, and 100 ml of n-hexane cooled to 0 degree and 20 g of silica gel were added to terminate the reaction. The reaction solution was passed through a short column (silica gel 50 g, developing solvent: n-hexane) with n-hexane to give 2,2,3,3-tetrafluoro- represented by the following formula (M-8). 5.53 g of 6- (methacryloyloxy) -6-methyl-heptanoic acid methyl ester was obtained (yield 88%, purity 99%).
The 1 H-NMR data of 2,2,3,3-tetrafluoro-6- (methacryloyloxy) -6-methyl-heptanoic acid methyl ester is shown below.
1 H-NMR (measurement solvent: CDCl 3 , reference material: tetramethylsilane): σ = 6.00 (s, 1H, ═CH 2 ), 5.51 (s, 1H, ═CH 2 ), 3.95 (s, 3H, CH 3 of O-CH 3), 2.20 ( m, 2H, -CF 2 CH 2 - of CH 2), 2.00 (m, 2H, CH 2 of C-CH 2), 1.90 (s, 3H, CH 3 -C), 1.54 (s, 6H, CH 3 of C (CH 3)).

Figure 0005569402
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<[A]重合体の合成>
[A]重合体及び後述する[B]重合体の合成に使用した単量体は上記式(M−1)〜(M−8)及び下記式(M−9)〜(M−23)で示される。
[実施例9]
化合物(M−1)5.00gを、2−ブタノン10gに溶解し、更に2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)0.09gを100mLの三口フラスコに投入した。30分窒素パージした後、反応釜を攪拌しながら80℃に加熱し、過熱開始を重合開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合終了後、重合溶液を水冷することにより30℃以下に冷却し、エバポレーターにて重合溶液の重量が12.5gになるまで減圧濃縮した。重合液を0度に冷却したn−ヘキサン75gへゆっくり投入し、固形分を析出させた。混合液を濾過し、固形分をn−ヘキサンで洗浄し、得られた粉たいを40度15時間真空乾燥した。白色の粉たいを3.75g(収率75%)で得た。この重合体のMwは9,400であり、Mw/Mnは1.50であった。
<[A] Synthesis of polymer>
The monomers used for the synthesis of the [A] polymer and the later-described [B] polymer are the above formulas (M-1) to (M-8) and the following formulas (M-9) to (M-23). Indicated.
[Example 9]
5.00 g of compound (M-1) was dissolved in 10 g of 2-butanone, and 0.09 g of 2,2′-azobis (2-isobutyronitrile) was further charged into a 100 mL three-necked flask. After purging with nitrogen for 30 minutes, the reaction kettle was heated to 80 ° C. with stirring, the start of overheating was taken as the polymerization start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After completion of the polymerization, the polymerization solution was cooled with water to 30 ° C. or less, and concentrated under reduced pressure until the weight of the polymerization solution became 12.5 g using an evaporator. The polymerization solution was slowly added to 75 g of n-hexane cooled to 0 ° C. to precipitate a solid content. The mixture was filtered, the solid content was washed with n-hexane, and the resulting flour was vacuum dried at 40 degrees for 15 hours. White powder was obtained in 3.75 g (75% yield). Mw of this polymer was 9,400 and Mw / Mn was 1.50.

[実施例10〜22、比較例1〜6]
表1に記載の単量体を所定量配合した以外は、実施例9と同様に操作して重合体(A−2)〜(A−14)及び(a−1)〜(a−6)を得た。また、得られた各重合体のMw、Mw/Mn、収率(%)、各重合体における各単量体に由来する構造単位の含有率、及び分散度を合わせて表1に示す。
[Examples 10-22, Comparative Examples 1-6]
The polymers (A-2) to (A-14) and (a-1) to (a-6) were operated in the same manner as in Example 9 except that a predetermined amount of the monomers listed in Table 1 were blended. Got. In addition, Table 1 shows the Mw, Mw / Mn, yield (%), the content of the structural unit derived from each monomer in each polymer, and the degree of dispersion of each polymer obtained.

Figure 0005569402
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Figure 0005569402
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<[B]重合体の合成>
[合成例1]
化合物(M−21)119.2g(15モル%)、化合物(M−16)41.07g(35モル%)、化合物(M−22)15.75g(15モル%)、化合物(M−23)11.16g(10モル%)、化合物(M−20)20.10g(25モル%)を100gの2−ブタノンに溶解し、AIBN3.43gを添加して単量体溶液を調製した。100gの2−ブタノンを入れた1000mLの三口フラスコを30分窒素パージした後、撹拌しながら80℃に加熱し、調製した単量体溶液を滴下漏斗にて3時間かけて滴下した。滴下開始を重合反応の開始時間とし、重合反応を6時間実施した。重合反応終了後、重合溶液を水冷して30℃以下に冷却した。その重合溶液をエバポレーターにて重合溶液の重量が150gになるまで減圧濃縮した。その後、760gのメタノール及び40gの水の混合液中に濃縮液を投入し、スライム状の白色固体を析出させた。デカンテーションにて液体部を取り除き、回収した固体を60℃15時間で真空乾燥することにより、白色の粉体である重合体(B−1)を61.3g得た(収率88%)。Mwは9,300であり、Mw/Mnは1.6であった。また、13C−NMR分析の結果、化合物(M−21)由来の構造単位:化合物(M−16)由来の構造単位:(M−22)由来の構造単位:(M−23)由来の構造単位:(M−20)由来の構造単位の含有比率が16:26:19:11:28(モル%)であった。
<[B] Synthesis of polymer>
[Synthesis Example 1]
Compound (M-21) 119.2 g (15 mol%), Compound (M-16) 41.07 g (35 mol%), Compound (M-22) 15.75 g (15 mol%), Compound (M-23) 11.16 g (10 mol%) and compound (M-20) 20.10 g (25 mol%) were dissolved in 100 g of 2-butanone, and AIBN 3.43 g was added to prepare a monomer solution. A 1000 mL three-necked flask containing 100 g of 2-butanone was purged with nitrogen for 30 minutes, then heated to 80 ° C. with stirring, and the prepared monomer solution was added dropwise over 3 hours using a dropping funnel. The dripping start was set as the polymerization reaction start time, and the polymerization reaction was carried out for 6 hours. After completion of the polymerization reaction, the polymerization solution was cooled with water and cooled to 30 ° C. or lower. The polymerization solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator until the weight of the polymerization solution reached 150 g. Thereafter, the concentrated solution was poured into a mixed solution of 760 g of methanol and 40 g of water to precipitate a slime-like white solid. The liquid part was removed by decantation, and the collected solid was vacuum-dried at 60 ° C. for 15 hours to obtain 61.3 g of polymer (B-1) as a white powder (yield 88%). Mw was 9,300 and Mw / Mn was 1.6. As a result of 13 C-NMR analysis, the structural unit derived from the compound (M-21): the structural unit derived from the compound (M-16): the structural unit derived from (M-22): the structure derived from (M-23) The content ratio of the structural unit derived from unit: (M-20) was 16: 26: 19: 11: 28 (mol%).

<感放射線性樹脂組成物の調製>
当該感放射線性樹脂組成物の調製で使用した[C]酸発生体、酸拡散制御剤及び溶媒は、下記のとおりである。
<Preparation of radiation-sensitive resin composition>
The [C] acid generator, acid diffusion controller and solvent used in the preparation of the radiation sensitive resin composition are as follows.

<[C]酸発生体>
下記式(C−1)で表される化合物
<[C] acid generator>
Compound represented by the following formula (C-1)

Figure 0005569402
Figure 0005569402

<酸拡散制御剤>
下記式(D−1)で表される化合物。
<Acid diffusion control agent>
A compound represented by the following formula (D-1).

Figure 0005569402
Figure 0005569402

<溶媒>
以下、実施例及び比較例で用いた溶媒を示す。
(E−1)酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル
(E−2)シクロヘキサノン
(E−3)γ−ブチロラクトン
<Solvent>
Hereinafter, the solvents used in Examples and Comparative Examples are shown.
(E-1) Acetic acid propylene glycol monomethyl ether (E-2) Cyclohexanone (E-3) γ-butyrolactone

[実施例23]
実施例9で得られた重合体(A−1)100質量部、酸発生体(C−1)8質量部、酸拡散制御剤(D−1)1.2質量部、及び溶媒(E−1)3900質量部を混合し、得られた混合溶液を孔径0.20μmのフィルターでろ過して感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Example 23]
100 parts by mass of the polymer (A-1) obtained in Example 9, 8 parts by mass of the acid generator (C-1), 1.2 parts by mass of the acid diffusion controller (D-1), and the solvent (E- 1) 3900 parts by mass were mixed, and the resulting mixed solution was filtered through a filter having a pore size of 0.20 μm to prepare a radiation sensitive resin composition.

[実施例24〜36、比較例7、8]
表2に示す配合処方にしたこと以外は、実施例23と同様の操作を行い各感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Examples 24-36, Comparative Examples 7 and 8]
Each radiation sensitive resin composition was prepared by performing the same operation as in Example 23 except that the formulation shown in Table 2 was used.

<評価>
下記評価結果は表2に合わせて示す。
<Evaluation>
The following evaluation results are shown in Table 2.

[酸解離性度評価]
8インチのシリコンウェハ上に、下層膜用組成物(商品名「ARC29」、日産化学社製)を、商品名「CLEAN TRACK ACT8」をスピンコートした後、205℃で60秒の条件でベークを行うことにより膜厚78nmの塗膜を形成した。次に、商品名「CLEAN TRACK ACT8」を使用して上記実施例21〜33で調製した感放射線性樹脂組成物をスピンコートし、所定のベーク温度で50秒間ソフトベーク(SB)を行った後、23℃で30秒間冷却することにより膜厚120nmのフォトレジスト塗膜を形成した。
次いで、ArF露光装置(商品名「S306C」、NIKON社製)を使用し、NA:0.75、Outerσ=0.6、Conventionalの光学条件、マスクなしにて、0.5cm四方のバルクパターンを基板に投影した。商品名「CLEAN TRACK ACT8」のホットプレート上で95度で50秒間露光後ベーク(PEB)を行った後、現像ユニットのLDノズルにて、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を現像液としてパドル現像(30秒間)し、超純水でリンスした。2000rpm、15秒間振り切りでスピンドライすることにより、レジストパターンが形成された基板を得た。
0.5cm四方のバルクパターンが投影された部分のフォトレジストの膜厚を測定し、膜厚が0nmとなったところの露光量を「Eth」とし、酸解離性度を評価した。Ethが低い値である程、酸解離性度が高いと判断される。
[Evaluation of acid dissociation]
After spin coating the composition for the lower layer film (trade name “ARC29”, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) and the trade name “CLEAN TRACK ACT8” on an 8-inch silicon wafer, baking was performed at 205 ° C. for 60 seconds. By carrying out, the coating film with a film thickness of 78 nm was formed. Next, after spin-coating the radiation sensitive resin composition prepared in Examples 21 to 33 using the trade name “CLEAN TRACK ACT8” and performing soft baking (SB) at a predetermined baking temperature for 50 seconds. By cooling at 23 ° C. for 30 seconds, a 120 nm thick photoresist coating film was formed.
Next, using an ArF exposure apparatus (trade name “S306C”, manufactured by NIKON), NA: 0.75, Outerσ = 0.6, conventional optical conditions, without a mask, a 0.5 cm square bulk pattern is formed. Projected onto the substrate. After a post-exposure bake (PEB) at 95 degrees for 50 seconds on a hot plate of trade name “CLEAN TRACK ACT8”, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was used as a developer at the LD nozzle of the development unit. Paddle development (30 seconds) and rinse with ultrapure water. A substrate on which a resist pattern was formed was obtained by spin-drying at 2000 rpm for 15 seconds.
The film thickness of the photoresist where the bulk pattern of 0.5 cm square was projected was measured, and the exposure amount when the film thickness became 0 nm was defined as “Eth” to evaluate the acid dissociation degree. It is judged that the acid dissociation degree is higher as Eth is lower.

Figure 0005569402
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表2に示す通り、実施例23〜36の感放射線性樹脂組成物は、比較例7及び8と比較して、酸解離性度が高いことがわかった。   As shown in Table 2, it was found that the radiation sensitive resin compositions of Examples 23 to 36 had a higher degree of acid dissociation than Comparative Examples 7 and 8.

[実施例37]
実施例9で得られた重合体(A−1)5質量部、合成例1で得られた重合体(B−1)100質量部、酸発生体(C−1)8質量部、酸拡散制御剤(D−1)1.2質量部、及び溶媒(E−1)2,590質量部、(E−2)1,110質量部、(E−3)200質量部を混合し、得られた混合溶液を孔径0.20μmのフィルターでろ過して感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Example 37]
5 parts by mass of the polymer (A-1) obtained in Example 9, 100 parts by mass of the polymer (B-1) obtained in Synthesis Example 1, 8 parts by mass of the acid generator (C-1), acid diffusion 1.2 parts by mass of the control agent (D-1), 2,590 parts by mass of the solvent (E-1), 1,110 parts by mass of (E-2), and 200 parts by mass of (E-3) were obtained. The obtained mixed solution was filtered through a filter having a pore size of 0.20 μm to prepare a radiation sensitive resin composition.

[実施例38〜50、比較例9〜14]
[A]成分、[B]重合体、[C]酸発生体、[D]酸拡散制御剤について表3に示す配合処方にしたこと以外は、実施例37と同様の操作を行い各感放射線性樹脂組成物を調製した。
[Examples 38 to 50, Comparative Examples 9 to 14]
Each radiation sensitive material was subjected to the same operation as in Example 37, except that the blending formulation shown in Table 3 was used for the [A] component, [B] polymer, [C] acid generator, and [D] acid diffusion controller. A functional resin composition was prepared.

Figure 0005569402
Figure 0005569402

<評価>
下記評価結果は表3に合わせて示す。
<Evaluation>
The following evaluation results are shown in Table 3.

[後退接触角の測定]
上記実施例37〜50及び比較例9〜14で調製した感放射線性樹脂組成物をそれぞれ用いて基板上に膜厚100nmのフォトレジスト被膜を形成した。その後、形成した被膜について、室温23℃、湿度45%、常圧の環境下で、KRUS社のDSA−10を用いて以下の手順で後退接触角を測定した。
DSA−10の針を測定前にアセトンとイソプロピルアルコールで洗浄し、次いで針に水を注入し、ウェハステージ上にウェハをセットする。ウェハ表面と針の先端の距離が1mm以下になるようステージの高さを調整し、次に、針から水を排出してウェハ上に25μLの水滴を形成した後、針によって水滴を10μL/分の速度で180秒間吸引するとともに、接触角を毎秒測定した。接触角が安定した時点から計20点の接触角について平均値を算出して後退接触角(度)とした。
8インチシリコンウェハ上に、上記感放射線性樹脂組成物によって、膜厚100nmの被膜を形成し、120度で50秒間ソフトベーク(SB)を行った基盤の後退接触角を「SB後の後退接触角(度)」とした。
8インチシリコンウェハ上に、上記感放射線性樹脂組成物によって、膜厚110nmの被膜を形成し、120度で50秒間SBを行った。その後、東京エレクトロン株式会社製、クリーントラック「ACT8」の現像装置のGPノズルによって2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により10秒間現像し、15秒間純水によりリンスし、2,000rpmで液振り切り乾燥した基盤の後退接触角を「10秒現像後後退接触角(度)」とした。
8インチシリコンウェハ上に、上記感放射線性樹脂組成物によって、膜厚110nmの被膜を形成し、120度で50秒間SBを行った。その後、東京エレクトロン株式会社製、クリーントラック「ACT8」の現像装置のGPノズルによって2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により30秒間現像し、30秒間純水によりリンスし、2,000rpmで液振り切り乾燥した基盤の後退接触角を「30秒現像後後退接触角(度)」とした
[Measurement of receding contact angle]
A photoresist film having a film thickness of 100 nm was formed on the substrate using the radiation-sensitive resin compositions prepared in Examples 37 to 50 and Comparative Examples 9 to 14, respectively. Thereafter, the receding contact angle of the formed film was measured in the following procedure using DSA-10 manufactured by KRUS under an environment of room temperature 23 ° C., humidity 45%, and normal pressure.
The DSA-10 needle is cleaned with acetone and isopropyl alcohol before measurement, then water is injected into the needle, and the wafer is set on the wafer stage. The height of the stage is adjusted so that the distance between the wafer surface and the tip of the needle is 1 mm or less, and then water is discharged from the needle to form a 25 μL water droplet on the wafer. And a contact angle was measured every second. From the time when the contact angle was stabilized, an average value was calculated for a total of 20 contact angles, which were set as receding contact angles (degrees).
A film having a film thickness of 100 nm was formed on an 8-inch silicon wafer by the above-mentioned radiation-sensitive resin composition, and a soft contact (SB) was performed at 120 degrees for 50 seconds. "Angle (degree)".
A film with a film thickness of 110 nm was formed on an 8-inch silicon wafer with the above radiation-sensitive resin composition, and SB was performed at 120 degrees for 50 seconds. Thereafter, development was performed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 10 seconds using a GP nozzle of a developing device of Clean Electron “ACT8” manufactured by Tokyo Electron Ltd., rinsed with pure water for 15 seconds, and at 2,000 rpm. The receding contact angle of the substrate after the liquid was shaken off was defined as “retracting contact angle (degrees) after 10 seconds development”.
A film with a film thickness of 110 nm was formed on an 8-inch silicon wafer with the above radiation-sensitive resin composition, and SB was performed at 120 degrees for 50 seconds. Thereafter, development was performed with a 2.38 mass% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 30 seconds with a GP nozzle of a developing device of Clean Electron “ACT8” manufactured by Tokyo Electron Ltd., rinsed with pure water for 30 seconds, and at 2,000 rpm. The receding contact angle of the substrate that had been shaken off and dried was defined as “30 s post-development receding contact angle (degrees)”.

[被覆率依存性]
12インチのシリコンウェハ上に、下層膜用組成物(商品名「ARC66」、日産化学社製)を、商品名「Lithius Pro−i」をスピンコートした後、205℃で60秒の条件でベークを行うことにより膜厚105nmの塗膜を形成した。次に、商品名「CLEAN TRACK ACT12」を使用して上記実施例37〜50及び比較例9〜14で調製した感放射線性樹脂組成物をそれぞれスピンコートし、所定のベーク温度で50秒間SBを行った後、23℃で30秒間冷却することにより膜厚90nmの塗布膜を形成した。
次いで、ArF液浸露光装置(商品名「S610C」、NIKON社製)を使用し、NA:1.30、Outerσ/innerσ=0.977/0.782、、Dipole、v偏光照明の光学条件にて、40nmライン/80nmピッチのBrightField(BF)パターンを投影するためのマスクを介して露光した(以下、マスクによって投影されるパターンの寸法をそのマスクの「投影パターン寸法」と呼ぶ。例えば、投影パターン寸法が40nmライン/80nmピッチのマスクとは40nmライン/80nmピッチのパターンを投影するためのマスクのことを指す。BrightFieldとは、パターン周辺部位がマスクで覆われておらず、投影光が透過するタイプのマスクでパターンを形成されたものを指す)。商品名「Lithius Pro−i」のホットプレート上で所定のベーク温度で50秒間露光後ベーク(PEB)を行った後、現像ユニットのGPノズルにて、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を現像液としてパドル現像(10秒間)し、超純水でリンスした。2000rpm、15秒間振り切りでスピンドライすることにより、レジストパターンが形成された基板を得た。このとき、40nmライン/80nmピッチのレジストパターンが形成される露光量をBF最適露光量とした。なお、表3中、(*1)は、ブリッジが発生し、BF最適露光量が算出できなかったことを示す。
[Coverage dependency]
A 12-inch silicon wafer was spin-coated with a composition for an underlayer film (trade name “ARC66”, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) and trade name “Lithius Pro-i”, and then baked at 205 ° C. for 60 seconds. Was performed to form a coating film having a thickness of 105 nm. Next, each of the radiation-sensitive resin compositions prepared in Examples 37 to 50 and Comparative Examples 9 to 14 was spin-coated using the trade name “CLEAN TRACK ACT12”, and SB was applied for 50 seconds at a predetermined baking temperature. After performing, it cooled at 23 degreeC for 30 second, and formed the coating film with a film thickness of 90 nm.
Next, using an ArF immersion exposure apparatus (trade name “S610C”, manufactured by NIKON), NA = 1.30, Outerσ / innerσ = 0.877 / 0.782, Dipole, and optical conditions of dipolar illumination Thus, exposure was performed through a mask for projecting a bright field (BF) pattern having a 40 nm line / 80 nm pitch (hereinafter, the dimension of the pattern projected by the mask is referred to as a “projection pattern dimension” of the mask. A mask with a pattern size of 40 nm line / 80 nm pitch refers to a mask for projecting a pattern with a 40 nm line / 80 nm pitch, and the bright field is not covered with a mask and the projection light is transmitted. A pattern formed by a mask of the type to be used). After performing post-exposure baking (PEB) for 50 seconds at a predetermined baking temperature on a hot plate of the product name “Lithius Pro-i”, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was added using a GP nozzle of the developing unit. Paddle development (10 seconds) was performed as a developer, and rinsed with ultrapure water. A substrate on which a resist pattern was formed was obtained by spin-drying at 2000 rpm for 15 seconds. At this time, the exposure amount at which a resist pattern having a 40 nm line / 80 nm pitch was formed was defined as the BF optimum exposure amount. In Table 3, (* 1) indicates that a bridge occurred and the BF optimum exposure amount could not be calculated.

上記評価の40nmライン/80nmピッチのBFパターン形成用マスクを用いる代わりに、40nmライン/80nmピッチのDarkField(DF)パターン形成用マスクにて評価を行った(DarkFieldとは、パターン周辺部位がマスクで覆われており、投影光が透過しないタイプのマスクでパターンを形成されたものを指す)。そのとき40nmライン/80nmピッチのレジストパターンが形成される露光量をDF最適露光量とし、DF最適露光量とBF最適露光量の差を100分率で算出した。計算式を下記に示す。   Instead of using the 40 nm line / 80 nm pitch BF pattern forming mask described above, evaluation was performed using a 40 nm line / 80 nm pitch DarkField (DF) pattern forming mask (DarkField is a mask around the pattern. The pattern is formed by a mask that is covered and does not transmit projection light). At that time, the exposure amount at which a resist pattern with a 40 nm line / 80 nm pitch was formed was taken as the DF optimum exposure amount, and the difference between the DF optimum exposure amount and the BF optimum exposure amount was calculated at 100 minutes. The calculation formula is shown below.

(DF最適露光量/BF最適露光量×100)−100=最適露光量の差(%)
上記、最適露光量の差(%)が−3%〜3%以下のものを「良好」とし、それ以外の範囲のものを「不良」と評価した。なお、表3中、(*2)は、DF部観察でブリッジが発生し、評価できなかったことを示す。
(DF optimum exposure amount / BF optimum exposure amount × 100) −100 = difference in optimum exposure amount (%)
When the difference (%) in the optimum exposure amount was −3% to 3% or less, it was evaluated as “good”, and the other range was evaluated as “bad”. In Table 3, (* 2) indicates that a bridge was generated in the DF section observation and could not be evaluated.

[現像欠陥]
下層反射防止膜(日産化学社、ARC66)を形成した12インチシリコンウェハ上に、感放射線性樹脂組成物によって膜厚110nmの被膜を形成し、120度で50秒間SBを行った。次に、この被膜についてArFエキシマレーザー液浸露光装置(NIKON社、NSR S610C)を用い、NA=1.3、ratio=0.800、Dipoleの条件により、ターゲットサイズが幅45nmのラインアンドスペース(1L/1S)のマスクパターンを介して露光した。露光後、95℃で50秒間PEBを行った。その後、東京エレクトロン株式会社製、クリーントラック「ACT12」の現像装置のGPノズルによって2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により10秒間現像し、15秒間純水によりリンスし、2,000rpmで液振り切り乾燥して、ポジ型のレジストパターンを形成した。このとき、幅45nmの1L/1Sを形成する露光量を最適露光量とした。この最適露光量にてウェハ全面に線幅45nmの1L/1Sを形成し、欠陥検査用ウェハとした。なお、測長には走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社、CC−4000)を用いた。その後、欠陥検査用ウェハ上の欠陥数を、KLA−Tencor社、KLA2810を用いて測定した。更に、同社KLA2810にて測定された欠陥を、レジスト由来と判断されるものと外部由来の異物とに分類した。分類後、レジスト被膜由来と判断される欠陥数の合計が100個/wafer未満であった場合「良好」とし、100個から500個/waferであった場合は「やや良好」、500個/waferを超える場合は「不良」とした。
[Development defects]
A coating having a film thickness of 110 nm was formed from a radiation-sensitive resin composition on a 12-inch silicon wafer on which a lower antireflection film (Nissan Chemical Co., ARC66) was formed, and SB was performed at 120 degrees for 50 seconds. Next, an ArF excimer laser immersion exposure apparatus (NIKON, NSR S610C) was used for this coating, and the target size was a line and space with a width of 45 nm (NA = 1.3, ratio = 0.800, Dipole) 1L / 1S) was exposed through a mask pattern. After exposure, PEB was performed at 95 ° C. for 50 seconds. Thereafter, development was performed for 10 seconds with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution using a GP nozzle of a developing device of Clean Electron “ACT12” manufactured by Tokyo Electron Ltd., rinsed with pure water for 15 seconds, and at 2,000 rpm. The liquid was shaken off and dried to form a positive resist pattern. At this time, the exposure amount for forming 1 L / 1S having a width of 45 nm was determined as the optimum exposure amount. With this optimum exposure amount, 1L / 1S having a line width of 45 nm was formed on the entire surface of the wafer to obtain a defect inspection wafer. Note that a scanning electron microscope (Hitachi High-Technologies Corporation, CC-4000) was used for length measurement. Thereafter, the number of defects on the defect inspection wafer was measured using KLA-Tencor, KLA2810. Furthermore, the defects measured by the company KLA2810 were classified into those judged to be resist-derived and foreign matters derived from the outside. After classification, when the total number of defects determined to be derived from the resist film is less than 100 / wafer, it is “good”, and when it is 100 to 500 / wafer, “slightly good”, 500 / wafer. If it exceeds, it was judged as “bad”.

表3に示す通り、本発明の感放射線性樹脂組成物は、液浸露光時には疎水性に優れ、現像時には親水性となり現像液親和性が高いレジスト膜を形成できることがわかった。本発明の感放射線性樹脂組成物を用いると、被覆率依存性が改善し、良好な微細パターンを形成することができることがわかった。   As shown in Table 3, it was found that the radiation-sensitive resin composition of the present invention was excellent in hydrophobicity during immersion exposure and became hydrophilic during development to form a resist film having high developer affinity. When the radiation sensitive resin composition of this invention was used, it turned out that coverage dependency improves and a favorable fine pattern can be formed.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、半導体デバイス、液晶デバイス等の各種電子デバイスのリソグラフィー工程におけるレジストパターンの形成において好適に用いられる。   The radiation sensitive resin composition of this invention is used suitably in formation of the resist pattern in the lithography process of various electronic devices, such as a semiconductor device and a liquid crystal device.

Claims (8)

[A]下記式(1)で表される構造単位(I)を有する重合体を含有する感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005569402
(式(1)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。)
[A] A radiation-sensitive resin composition containing a polymer having a structural unit (I) represented by the following formula (1).
Figure 0005569402
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by Formula (2) above.
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group. )
上記Xが、下記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005569402
(式(3−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−3)中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。R10は、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。R11は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜R11のいずれか2つが互いに結合してR10及びR11が結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
なお、式(3−1)〜(3−3)中、*は、式(1)中のエステル基との結合部位を示す。また、R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。)
The radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein X is a divalent group represented by the following formula (3-1), (3-2), or (3-3).
Figure 0005569402
(In Formula (3-1), R 3 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 to 22 carbon atoms. R 4 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic group having 6 to 22 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon group, provided that any two of R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (3-2), R 6 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group of ˜22. R 7 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded.
In formula (3-3), R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. It is. R 10 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded.
In formulas (3-1) to (3-3), * indicates a binding site with the ester group in formula (1). Moreover, one part or all part of the hydrogen atom which R < 3 > -R < 11 > has may be substituted. )
上記Q及びQがフッ素原子である請求項1又は請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。 The Q 1 and Q 2 are radiation-sensitive resin composition according to claim 1 or claim 2 is a fluorine atom. [B]酸解離性基を有し、アルカリ解離性基を有さない重合体をさらに含有する請求項1、請求項2又は請求項3に記載の感放射線性樹脂組成物。   [B] The radiation sensitive resin composition according to claim 1, 2 or 3, further comprising a polymer having an acid dissociable group and having no alkali dissociable group. 下記式(1)で表される構造単位(I)を有する重合体。
Figure 0005569402
(式(1)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。)
The polymer which has structural unit (I) represented by following formula (1).
Figure 0005569402
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by Formula (2) above.
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group. )
上記Xが、下記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基である請求項5に記載の重合体。
Figure 0005569402
(式(3−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−3)中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。R10は、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。R11は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜R11のいずれか2つが互いに結合してR10及びR11が結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
なお、式(3−1)〜(3−3)中、*は、式(1)中のエステル基との結合部位を示す。また、R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。)
The polymer according to claim 5, wherein X is a divalent group represented by the following formula (3-1), (3-2) or (3-3).
Figure 0005569402
(In Formula (3-1), R 3 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 to 22 carbon atoms. R 4 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic group having 6 to 22 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon group, provided that any two of R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (3-2), R 6 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group of ˜22. R 7 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded.
In formula (3-3), R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. It is. R 10 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded.
In formulas (3-1) to (3-3), * indicates a binding site with the ester group in formula (1). Moreover, one part or all part of the hydrogen atom which R < 3 > -R < 11 > has may be substituted. )
下記式(4)で表される化合物。
Figure 0005569402
(式(4)中、Rは、水素原子、フッ素原子、メチル基又はトリフルオロメチル基である。Rは、上記式(2)で表される酸解離性基である。
式(2)中、Xは、2価の有機基である。nは1〜4の整数である。Q及びQは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は1価の有機基である。但し、Q及びQの少なくとも一方は、電子求引性基である。また、nが2以上の場合、複数のQ及びQは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Yは、アルカリ解離性基である。)
A compound represented by the following formula (4).
Figure 0005569402
(In Formula (4), R 1 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, or a trifluoromethyl group. R 2 is an acid dissociable group represented by Formula (2) above.
In formula (2), X is a divalent organic group. n is an integer of 1-4. Q 1 and Q 2 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, or a monovalent organic group. However, at least one of Q 1 and Q 2 is an electron withdrawing group. When n is 2 or more, the plurality of Q 1 and Q 2 may be the same or different. Y is an alkali dissociable group. )
上記Xが、下記式(3−1)、(3−2)又は(3−3)で表される2価の基である請求項7に記載の化合物。
Figure 0005569402
(式(3−1)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−2)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。Rは、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜Rのいずれか2つが互いに結合してR及びRが結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
式(3−3)中、Rは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。R10は、単結合、炭素数1〜4のアルカンジイル基、炭素数4〜20の2価の脂環式基、又は炭素数6〜22の2価の芳香族炭化水素基である。R11は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数4〜20の1価の脂環式基、又は炭素数6〜22の1価の芳香族炭化水素基である。但し、R〜R11のいずれか2つが互いに結合してR10及びR11が結合している炭素原子と共に環を形成していてもよい。
なお、式(3−1)〜(3−3)中、*は、式(1)中のエステル基との結合部位を示す。また、R〜R11が有する水素原子の一部又は全部は、置換されていてもよい。)
The compound according to claim 7, wherein X is a divalent group represented by the following formula (3-1), (3-2), or (3-3).
Figure 0005569402
(In Formula (3-1), R 3 and R 5 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 to 22 carbon atoms. R 4 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic group having 6 to 22 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon group, provided that any two of R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded.
In formula (3-2), R 6 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms. It is a monovalent aromatic hydrocarbon group of ˜22. R 7 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 6 to R 8 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 6 and R 8 are bonded.
In formula (3-3), R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. It is. R 10 is a single bond, an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a monovalent alicyclic group having 4 to 20 carbon atoms, or a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 22 carbon atoms. However, any two of R 9 to R 11 may be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which R 10 and R 11 are bonded.
In formulas (3-1) to (3-3), * indicates a binding site with the ester group in formula (1). Moreover, one part or all part of the hydrogen atom which R < 3 > -R < 11 > has may be substituted. )
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