JP2021077479A - 導電性化合物及び導電性組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布性に優れる導電性化合物及び導電性組成物の提供。【解決手段】本発明の導電性化合物は、酸性基を有する導電性ポリマーと、塩基性化合物とからなり、前記導電性化合物の１質量％水溶液の２５℃における表面張力が６２ｍＮ／ｍ以下である。本発明の導電性組成物は、前記導電性化合物と、溶剤とを含み、前記溶剤は水を含み、前記溶剤の総質量に対して、前記水の含有量が８０質量％以上である。【選択図】なし

Description

本発明は、導電性化合物及び導電性組成物に関する。

電子線やイオン線等の荷電粒子線を用いたパターン形成技術は、光リソグラフィーの次世代技術として期待されている。荷電粒子線を用いる場合、生産性向上にはレジスト層の感度向上が重要である。
従って、露光部分又は荷電粒子線が照射された部分に酸を発生させ、続いてポストエクスポージャーベーク（ＰＥＢ）処理と呼ばれる加熱処理により架橋反応又は分解反応を促進させる、高感度な化学増幅型レジストの使用が主流となっている。
また、近年、半導体デバイスの微細化の流れに伴い、数ｎｍオーダーでのレジスト形状の管理も要求されるようになってきている。

ところで、荷電粒子線を用いるパターン形成方法においては、特に基板が絶縁性の場合、基板の帯電（チャージアップ）によって発生する電界が原因で、荷電粒子線の軌道が曲げられ、所望のパターンが得られにくいという課題がある。
この課題を解決する手段として、導電性ポリマーを含む導電性組成物をレジスト層の表面に塗布して導電膜を形成し、前記導電膜でレジスト層の表面を被覆する技術が有効であることが既に知られている。例えば特許文献１には、スルホン化ポリアニリン類と、溶剤と、アミン類及び四級アンモニウム塩類の少なくとも一方とを含む導電性組成物が開示されている。

特開平６−３８１３号公報

導電性組成物には、レジスト層の表面上に塗布する際の塗布性が良好であることが求められる。
しかしながら、特許文献１に記載の導電性組成物は塗布性が充分ではなく、ハジキ等が無い均一な塗膜が得られにくい。
本発明は、塗布性に優れる導電性化合物及び導電性組成物を提供することを目的とする。

本発明は、以下の態様を有する。
［１］ 酸性基を有する導電性ポリマーと、塩基性化合物とからなる導電性化合物であって、
前記導電性化合物の１質量％水溶液の２５℃における表面張力が６２ｍＮ／ｍ以下である、導電性化合物。
［２］ 前記［１］の導電性化合物と、溶剤とを含む導電性組成物であって、
前記溶剤は水を含み、
前記溶剤の総質量に対して、前記水の含有量が８０質量％以上である、導電性組成物。

本発明によれば、塗布性に優れる導電性化合物及び導電性組成物を提供できる。

以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための単なる例示であって、本発明をこの実施の形態にのみ限定することは意図されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な態様で実施することが可能である。

なお、本発明において「導電性」とは、１×１０^１１Ω／□以下の表面抵抗値を有することである。表面抵抗値は、一定の電流を流した場合の電極間の電位差より求められる。
また、本明細書において「溶解性」とは、単なる水、塩基及び塩基性塩の少なくとも一方を含む水、酸を含む水、水と水溶性有機溶媒との混合物のうちの１つ以上の溶媒１０ｇ（液温２５℃）に、０．１ｇ以上均一に溶解することを意味する。また、「水溶性」とは、上記溶解性に関して、水に対する溶解性のことを意味する。
また、本明細書において、「末端疎水性基」の「末端」とは、ポリマーを構成する繰り返し単位以外の部位を意味する。
また、本明細書において「質量平均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定される質量平均分子量（ポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算）である。

［導電性化合物］
本発明の導電性化合物は、以下に示す酸性基を有する導電性ポリマー（Ａ）及び塩基性化合物（Ｂ）のみからなる。
導電性化合物において、導電性ポリマー（Ａ）の酸性基の少なくとも一部は、塩基性化合物（Ｂ）の塩基部分とイオン結合して塩を形成している。

＜導電性ポリマー（Ａ）＞
導電性ポリマー（Ａ）は、酸性基を有する。導電性ポリマー（Ａ）が酸性基を有していれば、水溶性が高まる。その結果、導電性ポリマー（Ａ）を含む導電性化合物及び後述の導電性組成物の塗布性が高まり、均一な厚さの導電膜が得られやすくなる。
導電性ポリマー（Ａ）としては、分子内にスルホン酸基、及びカルボキシ基からなる群より選択される少なくとも１つの基を有していれば、本発明の効果を有する限り特に限定されず、公知の導電性ポリマーを用いることができる。例えば、特開昭６１−１９７６３３号公報、特開昭６３−３９９１６号公報、特開平１−３０１７１４号公報、特開平５−５０４１５３号公報、特開平５−５０３９５３号公報、特開平４−３２８４８号公報、特開平４−３２８１８１号公報、特開平６−１４５３８６号公報、特開平６−５６９８７号公報、特開平５−２２６２３８号公報、特開平５−１７８９８９号公報、特開平６−２９３８２８号公報、特開平７−１１８５２４号公報、特開平６−３２８４５号公報、特開平６−８７９４９号公報、特開平６−２５６５１６号公報、特開平７−４１７５６号公報、特開平７−４８４３６号公報、特開平４−２６８３３１号公報、特開２０１４−６５８９８号公報等に示された導電性ポリマーなどが、溶解性の観点から好ましい。

導電性ポリマー（Ａ）としては、具体的には、α位若しくはβ位が、スルホン酸基、及びカルボキシ基からなる群より選択される少なくとも１つの基で置換されたフェニレンビニレン、ビニレン、チエニレン、ピロリレン、フェニレン、イミノフェニレン、イソチアナフテン、フリレン、及びカルバゾリレンからなる群から選ばれた少なくとも１種を繰り返し単位として含む、π共役系導電性ポリマーが挙げられる。
また、前記π共役系導電性ポリマーがイミノフェニレン、及びカルバゾリレンからなる群から選ばれた少なくとも１種の繰り返し単位を含む場合は、前記繰り返し単位の窒素原子上に、スルホン酸基、及びカルボキシ基からなる群より選択される少なくとも１つの基を有する、又はスルホン酸基、及びカルボキシ基からなる群より選択される少なくとも１つの基で置換されたアルキル基、若しくはエーテル結合を含むアルキル基を前記窒素原子上に有する導電性ポリマーが挙げられる。
この中でも、導電性や溶解性の観点から、β位がスルホン酸基、及びカルボキシ基からなる群より選択される少なくとも１つの基で置換されたチエニレン、ピロリレン、イミノフェニレン、フェニレンビニレン、カルバゾリレン、及びイソチアナフテンからなる群から選ばれた少なくとも１種をモノマーユニット（単位）として有する導電性ポリマーが好ましく用いられる。

導電性ポリマー（Ａ）は、高い導電性や溶解性を発現できる観点から、下記一般式（１）〜（４）で表される単位からなる群より選ばれた１種以上のモノマーユニットを、導電性ポリマーを構成する全単位（１００ｍｏｌ％）中に２０〜１００ｍｏｌ％含有する導電性ポリマーが好ましい。

式（１）〜（４）中、Ｘは硫黄原子、又は窒素原子を表し、Ｒ^１〜Ｒ^１５は各々独立に、水素原子、炭素数１〜２４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、炭素数１〜２４の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基、酸性基、ヒドロキシ基、ニトロ基、ハロゲン原子（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又はＩ）、−Ｎ（Ｒ^１６）_２、−ＮＨＣＯＲ^１６、−ＳＲ^１６、−ＯＣＯＲ^１６、−ＣＯＯＲ^１６、−ＣＯＲ^１６、−ＣＨＯ、又は−ＣＮを表す。Ｒ^１６は炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数６〜２４のアリール基、又は炭素数７〜２４のアラルキル基を表す。
ただし、一般式（１）のＲ^１、Ｒ^２のうちの少なくとも１つ、一般式（２）のＲ^３〜Ｒ^６のうちの少なくとも１つ、一般式（３）のＲ^７〜Ｒ^１０のうちの少なくとも１つ、一般式（４）のＲ^１１〜Ｒ^１５のうちの少なくとも１つは、それぞれ酸性基又はその塩である。

ここで、「酸性基」とは、スルホン酸基（スルホ基）又はカルボン酸基（カルボキシ基）を意味する。
スルホン酸基は、酸の状態（−ＳＯ_３Ｈ）で含まれていてもよく、イオンの状態（−ＳＯ_３ ⁻）で含まれていてもよい。さらに、スルホン酸基には、スルホン酸基を有する置換基（−Ｒ^１７ＳＯ_３Ｈ）も含まれる。
一方、カルボン酸基は、酸の状態（−ＣＯＯＨ）で含まれていてもよく、イオンの状態（−ＣＯＯ⁻）で含まれていてもよい。さらに、カルボン酸基には、カルボン酸基を有する置換基（−Ｒ^１７ＣＯＯＨ）も含まれる。
前記Ｒ^１７は炭素数１〜２４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、炭素数６〜２４の直鎖若しくは分岐鎖のアリーレン基、又は炭素数７〜２４の直鎖若しくは分岐鎖のアラルキレン基を表す。

酸性基の塩としては、スルホン酸基又はカルボン酸基のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、又は置換アンモニウム塩などが挙げられる。
アルカリ金属塩としては、例えば、硫酸リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、硫酸カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム及びこれらの骨格を有する誘導体などが挙げられる。
アルカリ土類金属塩としては、例えばマグネシウム塩、カルシウム塩などが挙げられる。
置換アンモニウム塩としては、例えば脂肪族アンモニウム塩、飽和脂環式アンモニウム塩、不飽和脂環式アンモニウム塩などが挙げられる。
脂肪族アンモニウム塩としては、例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、メチルエチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ジメチルエチルアンモニウム、プロピルアンモニウム、ジプロピルアンモニウム、イソプロピルアンモニウム、ジイソプロピルアンモニウム、ブチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、メチルプロピルアンモニウム、エチルプロピルアンモニウム、メチルイソプロピルアンモニウム、エチルイソプロピルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、エチルブチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラメチロールアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラｎ−ブチルアンモニウム、テトラｓｅｃ−ブチルアンモニウム、テトラｔ−ブチルアンモニウムなどが挙げられる。
飽和脂環式アンモニウム塩としては、例えば、ピペリジニウム、ピロリジニウム、モルホリニウム、ピペラジニウム及びこれらの骨格を有する誘導体などが挙げられる。
不飽和脂環式アンモニウム塩としては、例えば、ピリジニウム、α−ピコリニウム、β−ピコリニウム、γ−ピコリニウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウム、及びこれらの骨格を有する誘導体などが挙げられる。

導電性ポリマー（Ａ）としては、高い導電性を発現できる観点から、上記一般式（４）で表される単位を有することが好ましく、その中でも特に、溶解性にも優れる観点から、下記一般式（５）で表されるモノマーユニットを有することがより好ましい。

式（５）中、Ｒ^１８〜Ｒ^２１は、各々独立に、水素原子、炭素数１〜２４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、炭素数１〜２４の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基、酸性基、ヒドロキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又はＩ）を表す。また、Ｒ^１８〜Ｒ^２１のうちの少なくとも１つは酸性基又はその塩である。

前記一般式（５）で表される単位としては、製造が容易な点で、Ｒ^１８〜Ｒ^２１のうち、いずれか１つが炭素数１〜４の直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基であり、他のいずれか１つがスルホン酸基であり、残りが水素であるものが好ましい。

導電性ポリマー（Ａ）は、ｐＨに関係なく水及び有機溶媒への溶解性に優れる観点から、該導電性ポリマー（Ａ）を構成する全単位（１００ｍｏｌ％）のうち、前記一般式（５）で表される単位を１０〜１００ｍｏｌ％含有することが好ましく、５０〜１００ｍｏｌ％含有することがより好ましく、１００ｍｏｌ％含有することが特に好ましい。
また、導電性ポリマー（Ａ）は、導電性に優れる観点で、前記一般式（５）で表される単位を１分子中に１０以上含有することが好ましい。

また、導電性ポリマー（Ａ）において、溶解性がより向上する観点から、ポリマー中の芳香環の総数に対する、酸性基が結合した芳香環の数は、５０％以上であることが好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましく、９０％以上が特に好ましく、１００％が最も好ましい。
ポリマー中の芳香環の総数に対する、酸性基が結合した芳香環の数は、導電性ポリマー（Ａ）製造時の、モノマーの仕込み比から算出した値のことを指す。

また、導電性ポリマー（Ａ）において、モノマーユニットの芳香環上の酸性基以外の置換基は、モノマーへの反応性付与の観点から電子供与性基が好ましく、具体的には、炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数１〜２４のアルコキシ基、ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又はＩ）等が好ましく、このうち、電子供与性の観点から、炭素数１〜２４のアルコキシ基であることが最も好ましい。

さらに、導電性ポリマー（Ａ）は、前記一般式（５）で表される単位以外の構成単位として、溶解性、導電性及び性状に影響を及ぼさない限り、置換又は無置換のアニリン、チオフェン、ピロール、フェニレン、ビニレン、二価の不飽和基、二価の飽和基からなる群より選ばれる１種以上の単位を含んでいてもよい。

導電性ポリマー（Ａ）としては、高い導電性と溶解性を発現できる観点から、下記一般式（６）で表される構造を有する化合物であることが好ましく、下記一般式（６）で表される構造を有する化合物の中でも、ポリ（２−スルホ−５−メトキシ−１，４−イミノフェニレン）が特に好ましい。

式（６）中、Ｒ^２２〜Ｒ^３７は、各々独立に、水素原子、炭素数１〜４の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、炭素数１〜４の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基、酸性基、ヒドロキシ基、ニトロ基、又はハロゲン原子（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ又はＩ）を表す。また、Ｒ^２２〜Ｒ^３７のうち少なくとも１つは酸性基又はその塩である。また、ｎは重合度を示す。本発明においては、ｎは５〜２５００の整数であることが好ましい。

導電性ポリマー（Ａ）に含有される酸性基は、導電性向上の観点から少なくともその一部が遊離酸型であることが望ましい。

導電性ポリマー（Ａ）の質量平均分子量は、ＧＰＣのポリスチレンスルホン酸ナトリウム換算で、導電性、溶解性及び成膜性の観点から、１０００〜１００万が好ましく、１５００〜８０万がより好ましく、２０００〜５０万がさらに好ましく、２０００〜１０万が特に好ましい。導電性ポリマー（Ａ）の質量平均分子量が１０００未満の場合、溶解性には優れるものの、導電性及び成膜性が不足する場合がある。一方、質量平均分子量が１００万を超える場合、導電性には優れるものの、溶解性が不充分な場合がある。
ここで、「成膜性」とは、ハジキ等が無い均一な膜となる性質のことを指し、ガラス上へのスピンコート等の方法で評価することができる。

導電性ポリマー（Ａ）は、例えば重合溶媒及び酸化剤の存在下、導電性ポリマー（Ａ）の原料モノマーを重合することで得られる。
以下に、導電性ポリマー（Ａ）の製造方法の一例について説明する。

（導電性ポリマー（Ａ）の製造方法）
本実施形態の導電性ポリマー（Ａ）の製造方法は、重合溶媒及び酸化剤の存在下、導電性ポリマー（Ａ）の原料モノマーを重合する工程（重合工程）を含む。また本実施形態の導電性ポリマー（Ａ）の製造方法は、重合工程で得られた反応生成物を精製する工程（精製工程）を含んでいてもよい。

<<重合工程>>
重合工程は、重合溶媒及び酸化剤の存在下、導電性ポリマー（Ａ）の原料モノマーを重合する工程である。
原料モノマーの具体例としては、上述したモノマーユニットの由来となる重合性単量体が挙げられ、具体的には酸性基置換アニリン、そのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩及び置換アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
酸性基置換アニリンとしては、例えば酸性基としてスルホン酸基を有するスルホン酸基置換アニリンが挙げられる。
スルホン基置換アニリンとして代表的なものは、アミノベンゼンスルホン酸類であり、具体的にはｏ−，ｍ−，ｐ−アミノベンゼンスルホン酸、アニリン−２，６−ジスルホン酸、アニリン−２，５−ジスルホン酸、アニリン−３，５−ジスルホン酸、アニリン−２，４−ジスルホン酸、アニリン−３，４−ジスルホン酸などが好ましく用いられる。

アミノベンゼンスルホン酸類以外のスルホン基置換アニリンとしては、例えばメチルアミノベンゼンスルホン酸、エチルアミノベンゼンスルホン酸、ｎ−プロピルアミノベンゼンスルホン酸、ｉｓｏ−プロピルアミノベンゼンスルホン酸、ｎ−ブチルアミノベンゼンスルホン酸、ｓｅｃ−ブチルアミノベンゼンスルホン酸、ｔ−ブチルアミノベンゼンスルホン酸等のアルキル基置換アミノベンゼンスルホン酸類；メトキシアミノベンゼンスルホン酸、エトキシアミノベンゼンスルホン酸、プロポキシアミノベンゼンスルホン酸等のアルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類；ヒドロキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類；ニトロ基置換アミノベンゼンスルホン酸類；フルオロアミノベンゼンスルホン酸、クロロアミノベンゼンスルホン酸、ブロムアミノベンゼンスルホン酸等のハロゲン置換アミノベンゼンスルホン酸類などを挙げることができる。
これらの中では、導電性や溶解性に特に優れる導電性ポリマー（Ａ）が得られる点で、アルキル基置換アミノベンゼンスルホン酸類、アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類、ヒドロキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類、又はハロゲン置換アミノベンゼンスルホン酸類が好ましく、製造が容易な点で、アルコキシ基置換アミノベンゼンスルホン酸類、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩及び置換アンモニウム塩が特に好ましい。
これらのスルホン酸基置換アニリンは、いずれか１種を単独で用いてもよいし、２種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。

重合溶媒としては、水、有機溶媒、水と有機溶媒との混合溶媒などが挙げられる。
水としては、水道水、イオン交換水、純水、蒸留水などが挙げられる。
有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピルアルコール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、エチルイソブチルケトン等のケトン類；エチレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル等のエチレングリコール類；プロピレングリコール、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル等のプロピレングリコール類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン等のピロリドン類などが挙げられる。
重合溶媒としては、水、又は水と有機溶媒との混合溶媒が好ましい。
なお、重合溶媒として水と有機溶媒との混合溶媒を用いる場合、これらの質量比（水／有機溶媒）は１／１００〜１００／１であることが好ましく、２／１００〜１００／２であることがより好ましい。

酸化剤としては、標準電極電位が０．６Ｖ以上である酸化剤であれば限定はないが、例えばペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム等のペルオキソ二硫酸類；過酸化水素などが挙げられる。
これらの酸化剤は、いずれか１種を単独で用いてもよいし、２種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。

重合工程は、重合溶媒及び酸化剤に加えて、塩基性反応助剤の存在下で原料モノマーを重合してもよい。
塩基性反応助剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の無機塩基；アンモニア；メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、ジエチルメチルアミン等の脂式アミン類；環式飽和アミン類；ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、キノリン等の環式不飽和アミン類などが挙げられる。
これらの中では、無機塩基、脂式アミン類、環式不飽和アミン類が好ましく、環式不飽和アミン類がより好ましい。
これらの塩基性反応助剤は、いずれか１種を単独で用いてもよいし、２種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。

重合の方法としては、例えば、酸化剤溶液中に原料モノマー溶液を滴下する方法、原料モノマー溶液に酸化剤溶液を滴下する方法、反応容器等に原料モノマー溶液と、酸化剤溶液を同時に滴下する方法などが挙げられる。原料モノマー溶液には、必要に応じて塩基性反応助剤が含まれていてもよい。
酸化剤溶液及び原料モノマー溶液の溶媒としては、上述した重合溶媒を用いることができる。

重合反応の反応温度は、５０℃以下が好ましく、−１５〜３０℃がより好ましく、−１０〜２０℃がさらに好ましい。重合反応の反応温度が５０℃以下、特に３０℃以下であれば、副反応の進行や、生成する導電性ポリマー（Ａ）の主鎖の酸化還元構造の変化による導電性の低下を抑止できる。重合反応の反応温度が−１５℃以上であれば、十分な反応速度を維持し、反応時間を短縮できる。

重合工程により、反応生成物である導電性ポリマー（Ａ）が重合溶媒に溶解又は沈殿した状態で得られる。
反応生成物が重合溶媒に溶解している場合は、重合溶媒を留去して反応生成物を得る。
反応生成物が重合溶媒に沈殿している場合は、遠心分離器等の濾過器により重合溶媒を濾別して反応生成物を得る。

反応生成物には、未反応の原料モノマー、副反応の併発に伴うオリゴマー、酸性物質（導電性ポリマー（Ａ）から脱離した遊離の酸性基や、酸化剤の分解物である硫酸イオンなど）、塩基性物質（塩基性反応助剤や、酸化剤の分解物であるアンモニウムイオンなど）等の低分子量成分が含まれている場合がある。これら低分子量成分は不純物であり、導電性を阻害する要因となる。
よって、反応生成物を精製して低分子量成分を除去することが好ましい。

<<精製工程>>
精製工程は、重合工程で得られた反応生成物を精製する工程である。
反応生成物を精製する方法としては、洗浄溶媒を用いた洗浄法、膜濾過法、イオン交換法、加熱処理による不純物の除去、中和析出などあらゆる方法を用いることができる。これらの中でも、純度の高い導電性ポリマー（Ａ）を容易に得ることができる観点から、洗浄法、イオン交換法が有効である。特に、原料モノマー、オリゴマー、酸性物質などを効率よく除去できる観点では、洗浄法が好ましい。導電性ポリマー（Ａ）の酸性基と塩を形成した状態で存在する塩基性物質などを効率よく除去できる観点では、イオン交換法が好ましい。精製工程では、洗浄法とイオン交換法とを組み合わせて用いてもよい。

洗浄溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、２−ブタノール、３−ブタノール、ｔ−ブタノール、１−ペンタノール、３−メチル−１−ブタノール、２−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−エチルブチノール、ベンジルアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール等のアルコール類；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、メトキシメトキシエタノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、グリセリルモノアセテート等の多価アルコール誘導体；アセトン；アセトニトリル；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド；Ｎ−メチルピロリドン；ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらの中でも、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、アセトニトリルが効果的である。

洗浄後の反応生成物、すなわち洗浄後の導電性ポリマー（Ａ）を乾燥すれば、固体状の導電性ポリマー（Ａ）が得られる。

イオン交換法としては、陽イオン交換樹脂や陰イオン交換樹脂等のイオン交換樹脂を用いたカラム式、バッチ式の処理；電気透析法などが挙げられる。
なお、反応生成物が重合溶媒に溶解している場合は、溶解した状態のままイオン交換樹脂と接触させればよい。反応生成物の濃度が濃い場合は、水性媒体で希釈してもよい。
反応生成物が重合溶媒に沈殿している場合は、重合溶媒を濾別した後に、反応生成物を所望の固形分濃度になるように水性媒体に溶解させ、ポリマー溶液としてからイオン交換樹脂に接触させることが好ましい。
洗浄後の反応生成物をイオン交換処理する場合は、洗浄後の反応生成物を所望の固形分濃度になるように水性媒体に溶解させ、ポリマー溶液としてからイオン交換樹脂に接触させることが好ましい。
水性媒体としては、後述する溶剤（Ｃ）と同様のものが挙げられる。
ポリマー溶液中の導電性ポリマー（Ａ）の濃度としては、工業性や精製効率の観点から、０．１〜２０質量％が好ましく、０．１〜１０質量％がより好ましい。

イオン交換樹脂を用いたイオン交換法の場合、イオン交換樹脂に対する試料液の量は、例えば固形分濃度５質量％のポリマー溶液の場合、イオン交換樹脂に対して１０倍の容積までが好ましく、５倍の容積までがより好ましい。陽イオン交換樹脂としては、例えばオルガノ株式会社製の「アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ」などが挙げられる。陰イオン交換樹脂としては、例えばオルガノ株式会社製の「アンバーライトＩＲＡ４１０」などが挙げられる。

イオン交換処理後の導電性ポリマー（Ａ）は、重合溶媒又は水性媒体に溶解した状態である。従って、エバポレータなどで重合溶媒又は水性媒体を全て除去すれば固体状の導電性ポリマー（Ａ）が得られる。

＜塩基性化合物（Ｂ）＞
塩基性化合物（Ｂ）の分子量は２５８以下が好ましく、２００以下がより好ましい。塩基性化合物（Ｂ）の分子量が上記上限値以下であれば、導電性が良好な導電膜を形成できる。塩基性化合物（Ｂ）の分子量は８０以上が好ましい。

塩基性化合物（Ｂ）の２０℃の水に対する溶解度は２質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましい。塩基性化合物（Ｂ）の溶解度が上記上限値以下であれば、導電性化合物及び導電性組成物の塗布性がより向上する。
なお、水に対する溶解度とは、２０℃の水に塩基性化合物（Ｂ）を飽和状態になるまで溶解させたときの、水の質量に対する塩基性化合物（Ｂ）の質量の百分率で表される値である。

塩基性化合物（Ｂ）の２５℃における酸解離定数（ｐＫａ）は７以上が好ましく、８以上がより好ましい。塩基性化合物（Ｂ）の酸解離定数（ｐＫａ）が上記下限値以上であれば、導電性化合物の水溶性が高まり、導電膜を形成しやすくなる。加えて、導電性が良好な導電膜を形成できる。
なお、酸解離定数（ｐＫａ）は「化学便覧 基礎編ＩＩ」（日本化学会編、丸善、昭和４１．９．２５発行）に記載されている数値、又は「ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社製 ＣｈｅｍＤｒａｗ」にて表示される数値である。

このような塩基性化合物（Ｂ）、すなわち、分子量が２５８以下であり、２０℃の水に対する溶解度が２質量％以下であり、２５℃における酸解離定数（ｐＫａ）が７以上である塩基性化合物（Ｂ）としては、例えば２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジンなどが挙げられる。

＜含有量＞
導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）との質量比は、導電性ポリマー（Ａ）：塩基性化合物（Ｂ）＝３：７〜９：１が好ましく、４：６〜８．５：１．５がより好ましく、５：５〜８：２がさらに好ましく、６：４〜８：２が特に好ましい。導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）との質量比が上記範囲内であれば、導電性化合物及び導電性組成物の塗布性がより向上する。

＜表面張力＞
導電性化合物の１質量％水溶液の２５℃における表面張力は６２ｍＮ／ｍ以下であり、６０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、５８ｍＮ／ｍ以下がさらに好ましい。前記１質量％水溶液の表面張力が上記下限値以下であれば、塗布性が向上する。前記１質量％水溶液の表面張力は、２０ｍＮ／ｍ以上が好ましい。
前記１質量％水溶液の表面張力は、塩基性化合物（Ｂ）の種類や、導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）との質量比により調整できる。

前記１質量％水溶液の表面張力は、導電性化合物を濃度が１質量％になるように水に溶解させ、得られた水溶液（１質量％水溶液）を２５℃に調整し、自動表面張力計を用い、プレート法（ウィルヘルミ法）により測定される値である。具体的には、測定子（白金プレート）を２５℃に調整した１質量％水溶液に浸漬させ、測定子が１質量％水溶液に引っ張られる力（表面張力）と、測定子を固定しているバネの力が釣り合ったときの、測定子が１質量％水溶液に沈んだ変位から、表面張力を求める。
なお、上述したようにイオン交換処理後の導電性ポリマー（Ａ）は、重合溶媒又は水性媒体に溶解した状態である。以下、重合溶媒又は水性媒体に溶解した状態の導電性ポリマー（Ａ）を「導電性ポリマー溶液」ともいう。重合溶媒又は水性媒体が水である場合は、導電性ポリマー溶液に塩基性化合物（Ｂ）を溶解させ、導電性ポリマー（Ａ）及び塩基性化合物（Ｂ）の含有量の合計（すなわち、導電性化合物の濃度）が１質量％になるように水でさらに希釈したものを１質量％水溶液として用いてもよい。また、粉末状の導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）との混合物を濃度が１質量％になるように水に溶解させたものを１質量％水溶液として用いてもよい。

＜製造方法＞
導電性化合物は、粉末状の導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とを混合することで得られる。
イオン交換処理後の導電性ポリマー（Ａ）を用いる場合、導電性ポリマー溶液に塩基性化合物（Ｂ）を溶解させた後、重合溶媒又は水性媒体を除去することで導電性化合物が得られる。
また、粉末状の導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とを一旦、水に溶解させた後、水を除去して導電性化合物を得てもよい。

＜作用効果＞
以上説明した本発明の導電性化合物は、１質量％水溶液となったときの表面張力が６２ｍＮ／ｍ以下であるため、塗布性に優れる。

［導電性組成物］
本発明の導電性組成物は、上述した本発明の導電性化合物と、以下に示す溶剤（Ｃ）とを含む。導電性組成物は、必要に応じて任意成分を含んでいてもよい。

＜導電性化合物＞
導電性化合物の含有量は、導電性組成物の総質量に対して、０．１５〜９９質量％が好ましく、０．５〜９０質量％がより好ましく、１〜５０質量％がさらに好ましい。導電性化合物の含有量が上記範囲内であれば、導電性組成物の塗布性と、該導電性組成物より形成される導電膜の導電性のバランスに優れる。

＜溶剤（Ｃ）＞
溶剤（Ｃ）は、少なくとも水を含む。
水としては、導電性ポリマー（Ａ）の製造方法の説明において先に例示した重合溶媒のうちの水が挙げられる。
水の含有量は、溶剤（Ｃ）の総質量に対して、８０質量％以上であり、９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。水の含有量が上記下限値以上であれば、例えば本発明の導電性組成物をレジスト層の表面に塗布して導電膜を形成したときに、レジスト層の膜減りを抑制できる。水の含有量は、溶剤（Ｃ）の総質量に対して、１００質量％であってもよい。

溶剤（Ｃ）は、水に加えて、有機溶剤を含んでいてもよい。溶剤（Ｃ）が有機溶剤を含んでいれば、導電性化合物の溶剤（Ｃ）への溶解性がより高まる。
有機溶剤としては、導電性化合物を溶解することができる溶剤であれば特に限定されないが、例えば導電性ポリマー（Ａ）の製造方法の説明において先に例示した重合溶媒のうちの有機溶媒が挙げられる。

ところで、一般的に、導電性ポリマーと塩基性化合物とは、水中で導電性ポリマーの酸性基の少なくとも一部と塩基性化合物の塩基部分とでイオン結合して塩を形成するため、沈殿してしまう傾向にある。そのため、通常は、有機溶剤を水と併用して液中での塩の形成を抑制する必要がある。有機溶剤の量が増えるほど塩の形成は抑制されやすくなる傾向にあるが、その一方で、レジスト層上に導電膜を形成する際に有機溶剤によってレジスト層が膜減りすることがある。
しかし、本発明の導電性組成物に含まれる導電性化合物は、導電性ポリマー（Ａ）の酸性基の少なくとも一部が塩基性化合物（Ｂ）の塩基部分とでイオン結合して塩を形成しているにもかかわらず、１質量％水溶液となったときの表面張力が６２ｍＮ／ｍ以下であるため、水に対する溶解性に優れる。よって、本発明の導電性組成物であれば、有機溶剤を水と併用しなくても水中で導電性化合物が沈殿しにくく、有機溶剤を併用する必要がない。

有機溶剤の含有量は、溶剤（Ｃ）の総質量に対して、２０質量％以下であり、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、溶剤（Ｃ）は有機溶剤を実質的に含まないことが特に好ましい。有機溶剤の含有量が上記上限値以下であれば、導電性組成物をレジスト層の表面に塗布して導電膜を形成したときに、レジスト層の膜減りを抑制できる。
ここで、「実質的に含まない」とは、製造上、不可避的に混入した有機溶剤以外の有機溶剤を含まないことをいう。

溶剤（Ｃ）の含有量は、導電性組成物の総質量に対して、１〜９９．８５質量％が好ましく、１０〜９９．５質量％がより好ましく、５０〜９９質量％がさらに好ましい。溶剤（Ｃ）の含有量が上記範囲内であれば、導電性組成物の塗布性と、該導電性組成物より形成される導電膜の導電性のバランスに優れる。
なお、導電性ポリマー（Ａ）を、イオン交換法により精製して重合溶媒又は水性媒体に溶解した状態で用いる場合、導電性ポリマー溶液由来の重合溶媒又は水性媒体も導電性組成物中の溶剤（Ｃ）の含有量に含まれる。

＜任意成分＞
導電性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、必要に応じて、導電性化合物及び溶剤（Ｃ）以外の成分（任意成分）を含んでいてもよい。
任意成分としては、例えば界面活性剤、高分子化合物（ただし、導電性ポリマー（Ａ）及び界面活性剤を除く。）、添加剤などが挙げられる。

（界面活性剤）
界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの界面活性剤は、いずれか１種を単独で用いてもよいし、２種以上を任意の割合で混合して用いてもよい。

陰イオン系界面活性剤としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、オクタン酸ナトリウム、デカン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ペルフルオロノナン酸、Ｎ−ラウロイルサルコシンナトリウム、ココイルグルタミン酸ナトリウム、アルファスルホ脂肪酸メチルエステル塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ミリスチル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェノールスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリルリン酸、ラウリルリン酸ナトリウム、ラウリルリン酸カリウムなどが挙げられる。

陽イオン系界面活性剤としては、例えば、塩化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化ドデシルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化オクチルトリメチルアンモニウム、塩化デシルトリメチルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化テトラデシルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、臭化アルキルトリメチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、臭化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ジアルキルジメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、モノメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、トリメチルアミン塩酸塩、塩化ブチルピリジニウム、塩化ドデシルピリジニウム、塩化セチルピリジニウム などが挙げられる。

両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ドデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン、オクタデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウロイルグルタミン酸ナトリウム、ラウロイルグルタミン酸カリウム、ラウロイルメチル−β−アラニン、ラウリルジメチルアミン−Ｎ−オキシド、オレイルジメチルアミンＮ−オキシドなどが挙げられる。

非イオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリン、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、オクチルフェノールエトキシレート、ノニルフェノールエトキシレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヘキシタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルポリエチレングリコール、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オクチルグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、セタノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコールなどが挙げられる。

非イオン系界面活性剤として、上述した以外にも、含窒素官能基及び末端疎水性基を有する水溶性ポリマーを用いてもよい。この水溶性ポリマーは従来の界面活性剤とは異なり、含窒素官能基を有する主鎖部分（親水性部分）と、末端の疎水性基部分とによって界面活性能を有し、塗布性の向上効果が高い。よって、他の界面活性剤を併用しなくても、優れた塗布性を導電性組成物に付与できる。しかも、この水溶性ポリマーは酸や塩基を含まないうえ、加水分解により副生成物が生じにくいことから、レジスト層等への悪影響が特に少ない。

含窒素官能基としては、溶解性の観点から、アミド基が好ましい。
末端疎水性基としては、例えばアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基、一級又は二級のアルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、アリールアミノ基などが挙げられる。これらの中でも、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基が好ましい。
末端疎水性基の炭素数は、７〜１００が好ましく、７〜５０がより好ましく、１０〜３０が特に好ましい。
水溶性ポリマー中の末端疎水性基の数は特に制限されない。また、同一分子内に末端疎水性基を２つ以上有する場合、末端疎水性基は同じ種類であってもよいし、異なる種類であってもよい。

水溶性ポリマーとしては、含窒素官能基を有するビニルモノマーのホモポリマー、又は含窒素官能基を有するビニルモノマーと、含窒素官能基を有さないビニルモノマー（その他のビニルモノマー）とのコポリマーを主鎖構造とし、かつ、ポリマーを構成する繰り返し単位以外の部位に疎水性基を有する化合物が好ましい。
含窒素官能基を有するビニルモノマーとしては、アクリルアミド及びその誘導体、含窒素官能基を有する複素環状モノマー等が挙げられ、その中でもアミド結合を持つものが好ましい。具体的には、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ｔ−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。これらの中でも、溶解性の観点から、アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等が特に好ましい。
その他のビニルモノマーとしては、含窒素官能基を有するビニルモノマーを共重合可能であれば特に制限されないが、例えば、スチレン、アクリル酸、酢酸ビニル、長鎖α−オレフィンなどが挙げられる。

水溶性ポリマーへの末端疎水性基の導入方法としては特に制限されないが、通常、ビニル重合時の連鎖移動剤を選択することにより導入するのが簡便で好ましい。この場合、連鎖移動剤としてはアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基等の疎水性基を含む基が、得られる重合体の末端に導入されるものであれば特に限定はされない。例えば、末端疎水性基としてアルキルチオ基、アラルキルチオ基、又はアリールチオ基を有する水溶性ポリマーを得る場合は、これらの末端疎水性基に対応する疎水性基を有する連鎖移動剤、具体的にはチオール、ジスルフィド、チオエーテルなどを用いてビニル重合することが好ましい。

水溶性ポリマーの主鎖部分は水溶性であり、含窒素官能基を有する。主鎖部分の単位数（重合度）は、１分子中に２〜１０００が好ましく、２〜１００がより好ましく、２〜５０が特に好ましい。含窒素官能基を有する主鎖部分の単位数が大きすぎる場合は、界面活性能が低下する傾向がある。
水溶性ポリマー中の主鎖部分と、末端疎水性基部分（例えばアルキル基、アラルキル基、アリール基、アルキルチオ基、アラルキルチオ基、アリールチオ基などの部分）との分子量比（主鎖部分の質量平均分子量／末端疎水性基部分の質量平均分子量）は、０．３〜１７０であることが好ましい。

界面活性剤としては、上述した中でもレジスト層への影響が少ない点で、非イオン系界面活性剤が好ましく、その中でも特に含窒素官能基及び末端疎水性基を有する水溶性ポリマーが好ましい。

ところで、導電性ポリマーと塩基性化合物とを含む導電性組成物の塗布性を向上させる方法として、導電性組成物に界面活性剤を配合する方法が知られている。界面活性剤の配合量が増えるほど塗布性は向上する傾向にあるが、その一方で、レジスト層上に導電膜を形成する際に界面活性剤又はその加水分解物がレジスト層へ移行し、レジスト層が膜減りすることがある。
しかし、本発明の導電性組成物に含まれる導電性化合物は、１質量％水溶液となったときの表面張力が６２ｍＮ／ｍ以下であるため、塗布性に優れる。よって、本発明の導電性組成物であれば、界面活性剤を含んでいなくても優れた塗布性を発現できるので、界面活性剤を含む必要がない。

界面活性剤の含有量は、導電性化合物１００質量部に対して１質量部以下が好ましく、０．８質量部以下がより好ましく、導電性組成物は界面活性剤を実質的に含まないことが特に好ましい。界面活性剤の含有量が上記上限値以下であれば、導電性組成物をレジスト層の表面に塗布して導電膜を形成したときに、レジスト層の膜減りを抑制できる。
ここで、「実質的に含まない」とは、製造上、不可避的に混入した界面活性剤以外の界面活性剤を含まないことをいう。

高分子化合物としては、例えばポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール誘導体類及びその変性体、デンプン及びその変性体（酸化デンプン、リン酸エステル化デンプン、カチオン化デンプン等）、セルロース誘導体（カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース及びこれらの塩等）、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド）、ポリアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸等のポリアクリルアミド類、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸（塩）、ポリエチレングリコール、水溶性アルキド樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、水溶性フェノール樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性ポリブタジエン樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性アクリルスチレン共重合体樹脂、水溶性酢酸ビニルアクリル共重合体樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性スチレンマレイン酸共重合樹脂、水溶性フッ素樹脂及びこれらの共重合体が挙げられる。

添加剤としては、例えば顔料、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱性向上剤、レベリング剤、たれ防止剤、艶消し剤、防腐剤などが挙げられる。

＜導電性組成物の製造方法＞
導電性組成物は、上述した導電性化合物及び溶剤（Ｃ）と、必要に応じて任意成分の１つ以上とを混合することで得られる。
また、イオン交換処理後の導電性ポリマー（Ａ）を用いる場合、導電性ポリマー溶液に塩基性化合物（Ｂ）を溶解させた後、必要に応じて溶剤（Ｃ）で希釈したり、任意成分の１つ以上を添加したりして、導電性組成物としてもよい。
なお、上述した導電性化合物の１質量％水溶液を導電性組成物として用いてもよい。

＜作用効果＞
以上説明した本発明の導電性組成物は、本発明の導電性化合物と、溶剤（Ｃ）とを含むので、塗布性に優れる。また、溶剤（Ｃ）中の水の含有量が８０質量％以上であるため、本発明の導電性組成物をレジスト層上に塗布して導電膜を形成しても、レジスト層の膜減りを抑制できる。

＜用途＞
本発明の導電性化合物及び導電性組成物は、荷電粒子線描画時の帯電防止用として好適である。具体的には、本発明の導電性組成物を、化学増幅型レジストを用いた荷電粒子線によるパターン形成法のレジスト層の表面に塗布して導電膜を形成する。こうして形成された導電膜がレジスト層の帯電防止膜となる。
また、上述した以外にも、本発明の導電性化合物及び導電性組成物は、例えばコンデンサ、透明電極、半導体等の材料として使用することもできる。

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、以下の実施例は本発明の範囲を限定するものではない。

［測定・評価方法］
＜表面張力の測定＞
導電性化合物の１質量％水溶液の表面張力は、自動表面張力計（協和界面科学株式会社、「ＣＢＶＰ−Ｚ型」）を用いて、プレート法（ウィルヘルミ法）で測定した。
すなわち、測定子（白金プレート）を２５℃に調整した１質量％水溶液に浸漬させ、測定子が１質量％水溶液に引っ張られる力（表面張力）と、測定子を固定しているバネの力が釣り合ったときの、測定子が１質量％水溶液に沈んだ変位から、表面張力を求めた。

＜塗布性の評価＞
基材として４インチシリコンウエハー上に化学増幅型レジスト０．４μｍをスピンコーターにて２０００ｒｐｍ×６０秒間の条件で回転塗布した後、ホットプレートにて１３０℃で９０秒間プリベークを行い、溶剤を除去し、基材上にレジスト層を形成した。
次いで、レジスト層上に導電性組成物を２．０ｍＬ滴下し、レジスト層の表面全体を覆うように、スピンコーターにて２０００ｒｐｍ×６０秒間の条件で回転塗布したときの表面状態を目視にて観察し、以下の評価基準にて塗布性を評価した。
Ａ：レジスト層の８０％以上に導電性組成物が塗布されている。
Ｂ：レジスト層の８０％未満にしか導電性組成物が塗布されていない。

＜膜減り試験による評価＞
（膜減り量の測定）
化学増幅型電子線レジスト（以下、「レジスト」と略す。）を使用し、レジスト層の膜減り量を以下の手順（１Ａ）〜（８Ａ）で測定した。
（１Ａ）レジスト層の形成：基材として４インチシリコンウエハー上に化学増幅型レジスト０．４μｍをスピンコーターにて２０００ｒｐｍ×６０秒間の条件で回転塗布した後、ホットプレートにて１３０℃で９０秒間プリベークを行い、溶剤を除去し、基材上にレジスト層を形成した。
（２Ａ）レジスト層の膜厚測定１：基材上に形成されたレジスト層の一部を剥離し、基材面を基準位置として、触針式段差計（Ｓｔｙｌｕｓ ｐｒｏｆｉｌｅｒ Ｐ−１６＋， ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）を用い、初期のレジスト層の膜厚ａ［ｎｍ］を測定した。
（３Ａ）導電膜の形成：レジスト層上に導電性組成物２ｍＬを滴下し、レジスト層の表面全体を覆うように、スピンコーターにて２０００ｒｐｍ×６０秒間の条件で回転塗布した後、ホットプレートにて８０℃で２分間プリベークを行い、溶剤を除去し、レジスト層上に膜厚約３０ｎｍの導電膜を形成した。
（４Ａ）ＰＥＢ処理：導電膜とレジスト層が積層した基材を空気雰囲気下、ホットプレートにて１２０℃×２０分加熱し、この状態の基材を空気中、常温（２５℃）で９０秒静置した。
（５Ａ）水洗：導電膜を２０ｍＬの水で洗い流した後、スピンコーターにて２０００ｒｐｍ×６０秒間で回転させ、レジスト層の表面の水を除去した。
（６Ａ）現像：２．３８質量％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液からなる現像液２０ｍＬをレジスト層の表面に滴下した。６０秒静置した後、スピンコーターにて２０００ｒｐｍ×６０秒間で回転させ、レジスト層の表面の現像液を除去し、引き続き６０秒間回転を維持して乾燥した。
（７Ａ）レジスト層の膜厚測定２：前記（２Ａ）においてレジスト層を一部剥離した部分から５ｍｍ以内におけるレジスト層の一部を剥離した後、触針式段差計を用いて現像後のレジスト層の膜厚ｂ［ｎｍ］を測定した。
（８Ａ）膜減り量の算出：上記膜厚ａの値から膜厚ｂの値を差し引いて、レジスト層の膜減り量ｃ［ｎｍ］（ｃ＝ａ−ｂ）を算出した。

（基準膜減り量の測定）
レジスト層は、レジスト層形成後の保管期間によって個々のレジストに特有の膜減り量（以下、「基準膜減り量」という。）ｄ［ｎｍ］が存在する。導電膜に起因しないこの基準膜減り量ｄを以下の手順（１Ｂ）〜（６Ｂ）で測定した。
（１Ｂ）レジスト層の形成：前記（１Ａ）と同様にして、基材上にレジスト層を形成した。
（２Ｂ）レジスト層の膜厚測定１：前記（２Ａ）と同様にして、初期のレジスト層の膜厚ａ［ｎｍ］を測定した。
（３Ｂ）ＰＥＢ処理：レジスト層が積層した基材を用いた以外は、前記（４Ａ）と同様にしてベーク処理した。
（４Ｂ）現像：前記（６Ａ）と同様にして、現像を行った。
（５Ｂ）レジスト層の膜厚測定２：前記（２Ｂ）においてレジスト層を剥離した部分から５ｍｍ以内におけるレジスト層の一部を剥離した後、触針式段差計を用いて現像後のレジスト層の膜厚ｅ［ｎｍ］を測定した。
（６Ｂ）膜減り量の算出：上記膜厚ａの値から膜厚ｅの値を差し引いて、レジスト層の基準膜減り量ｄ（ｄ＝ａ−ｅ）を算出した。
なお、レジスト層の基準膜減り量ｄは、３ｎｍであった。

（導電膜中の成分が原因となるレジスト層の膜減り量の算出）
上記レジスト層の膜減り量ｃの値からレジスト層の基準膜減り量ｄの値を差し引いて、導電膜からレジスト層へ移行した、溶融した添加剤が原因となるレジスト層の膜減り量ｆ［ｎｍ］（ｆ＝ｃ−ｄ）を算出し、以下の評価基準にて評価した。膜減り量ｆが少ないほど好ましい。
Ａ：膜減り量ｆが５ｎｍ未満である。
Ｂ：膜減り量ｆが５ｎｍ以上、１０ｎｍ未満である。
Ｃ：膜減り量ｆが１０ｎｍ以上である。

＜導電性の評価＞
基材としてガラス基材上に導電性組成物を２ｍＬ滴下し、基材表面全体を覆うように、スピンコーターにて２０００ｒｐｍ×６０秒間の条件で回転塗布して塗膜を形成した後、ホットプレートにて８０℃で２分間加熱処理を行い、基材上に膜厚約３０ｎｍの導電膜を形成して導電体を得た。
ハイレスタＵＸ−ＭＣＰ−ＨＴ８００（株式会社三菱ケミカルアナリテック製）を用い２端子法（電極間距離２０ｍｍ）にて、導電膜の表面抵抗値［Ω／□］を測定した。

［実施例１］
＜導電性ポリマー溶液（ａ−１）の製造＞
２−アミノアニソール−４−スルホン酸１ｍｏｌを、４ｍｏｌ／Ｌ濃度のピリジン溶液（溶媒：水／アセトニトリル＝３／７（質量比））３００ｍＬに０℃で溶解し、モノマー溶液を得た。
別途、ペルオキソ二硫酸アンモニウム１ｍｏｌを、水／アセトニトリル＝３／７（質量比）の溶液１Ｌに溶解し、酸化剤溶液を得た。
次いで、酸化剤溶液を５℃に冷却しながら、モノマー溶液を滴下した。滴下終了後、２５℃で１２時間さらに攪拌して、反応生成物が沈殿した反応液を得た（重合工程）。
得られた反応液を遠心濾過器にて濾過し、沈殿物（反応生成物）を回収した。メタノールにて回収した反応生成物を洗浄した後に乾燥させ、粉末状の導電性ポリマー（ａ−１−１）１８５ｇを得た。
得られた導電性ポリマー（ａ−１−１）２０ｇを、超純水９８０ｇに溶解させ、固形分濃度２質量％の導電性ポリマー溶液（ａ−１−２）１０００ｇを得た。
超純水により洗浄した陽イオン交換樹脂（オルガノ株式会社製、「アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ」）５００ｍＬをカラムに充填した。このカラムに、導電性ポリマー溶液（ａ−１−２）１０００ｇを、５０ｍＬ／分の速度で通過させて、塩基性物質等が除去された導電性ポリマー溶液（ａ−１−３）９００ｇを得た。
次に、超純水により洗浄した陰イオン交換樹脂（オルガノ株式会社製、「アンバーライトＩＲＡ４１０」）５００ｍＬをカラムに充填した。このカラムに、導電性ポリマー溶液（ａ−１−３）９００ｇを、５０ｍＬ／分の速度で通過させて、塩基性物質等が除去された導電性ポリマー溶液（ａ−１）８００ｇを得た。
この導電性ポリマー溶液（ａ−１）についてイオンクロマトグラフィにより組成分析を行なったところ、残存モノマーは８０％以上、硫酸イオンは９９％以上、塩基性物質は９９％以上除去されていた。また、加熱残分を測定した結果、２．０質量％であった。すなわち、導電性ポリマー溶液（ａ−１）の固形分濃度は２．０質量％である。

＜１質量％水溶液の調製＞
導電性ポリマー溶液（ａ−１）３３．５質量部（純分換算で０．６７質量部）と、塩基性化合物（Ｂ）として２，２，６，６−テトラメチルピペリジン０．３３質量部と、水６６．１７質量部とを混合し、導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とからなる導電性化合物の１質量％水溶液を得た。得られた１質量％水溶液を導電性組成物とした。
１質量％水溶液の表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。結果を表１に示す。

［実施例２］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）３９質量部（純分換算で０．７８質量部）と、塩基性化合物（Ｂ）として２，２，６，６−テトラメチルピペリジン０．２２質量部と、水６０．７８質量部とを混合し、導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とからなる導電性化合物の１質量％水溶液を得た。得られた１質量％水溶液を導電性組成物とした。
１質量％水溶液の表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。結果を表１に示す。

［実施例３］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）３２．５質量部（純分換算で０．６５質量部）と、塩基性化合物（Ｂ）として１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン０．３５質量部と、水６７．１５質量部とを混合し、導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とからなる導電性化合物の１質量％水溶液を得た。得られた１質量％水溶液を導電性組成物とした。
１質量％水溶液の表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。結果を表１に示す。

［実施例４］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）３８．５質量部（純分換算で０．７７質量部）と、塩基性化合物（Ｂ）として１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン０．２３質量部と、水６１．２７質量部とを混合し、導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とからなる導電性化合物の１質量％水溶液を得た。得られた１質量％水溶液を導電性組成物とした。
１質量％水溶液の表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。結果を表１に示す。

［比較例１］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）４７質量部（純分換算で０．９４質量部）と、塩基性化合物（Ｂ）としてアンモニアを２８質量％水溶液の状態で０．２１４質量部（純分換算で０．０６質量部）と、水５２．７９質量部とを混合し、導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とからなる導電性化合物の１質量％水溶液を得た。得られた１質量％水溶液を導電性組成物とした。
１質量％水溶液の表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。結果を表１に示す。

［比較例２］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）４３．５質量部（純分換算で０．８７質量部）と、塩基性化合物（Ｂ）としてピリジン０．１３質量部と、水５６．３７質量部とを混合し、導電性ポリマー（Ａ）と塩基性化合物（Ｂ）とからなる導電性化合物の１質量％水溶液を得た。得られた１質量％水溶液を導電性組成物とした。
１質量％水溶液の表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。結果を表１に示す。

［比較例３］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）５０質量部（純分換算で１質量部）と、水５０質量部とを混合し、導電性ポリマー（Ａ）からなる導電性化合物の１質量％水溶液を得た。得られた１質量％水溶液を導電性組成物とした。
１質量％水溶液の表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。結果を表１に示す。

なお、表１中の略号は以下の通りである。
ｂ−１：２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（分子量：１４０、２０℃の水に対する溶解度：０．５質量％以下、２５℃における酸解離定数（ｐＫａ）：１０．２７４）。
ｂ−２：１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン（分子量：１５５．２９、２０℃の水に対する溶解度：０．５質量％以下、２５℃における酸解離定数（ｐＫａ）：１０．２１０）。
ｂ−３：アンモニア（分子量：１７．０４、２０℃の水に対する溶解度：２５質量％以上、２５℃における酸解離定数（ｐＫａ）：９．９０４）。
ｂ−４：ピリジン（分子量：７９．０４、２０℃の水に対する溶解度：２０質量％以上、２５℃における酸解離定数（ｐＫａ）：５．１６）。

表１から明らかなように、各実施例で得られた導電性組成物は塗布性に優れていた。また、各比較例に比べて、導電性に優れる導電膜を形成できた。
一方、各比較例で得られた導電性組成物は塗布性に劣っていた。

［実施例５］
実施例１で得られた導電性化合物の１質量％水溶液を導電性組成物として用い、膜減り試験を行った。結果を表２に示す。また、１質量％水溶液の表面張力と、塗布性及び導電性の結果も表２に示す。

［実施例６］
実施例３で得られた導電性化合物の１質量％水溶液を導電性組成物として用い、膜減り試験を行った。結果を表２に示す。また、１質量％水溶液の表面張力と、塗布性及び導電性の結果も表２に示す。

［参考例Ａ］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）４７質量部（純分換算で０．９４質量部）と、塩基性化合物（Ｂ）としてアンモニアを２８質量％水溶液の状態で０．２１４質量部（純分換算で０．０６質量部）と、水５２．７４質量部と、界面活性剤としてドデシルスルホン酸０．０５質量部とを混合し、導電性組成物を得た。
得られた導電性組成物について、表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。また、膜減り試験を行った。結果を表２に示す。

［参考例Ｂ］
導電性ポリマー溶液（ａ−１）５０質量部（純分換算で１質量部）と、水３０質量部と、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）２０質量部とを混合し、導電性組成物を得た。
得られた導電性組成物について、表面張力を測定し、塗布性及び導電性を評価した。また、膜減り試験を行った。結果を表２に示す。

表２から明らかなように、各実施例で得られた導電性組成物からは、レジスト層の膜減りが少ない導電膜を形成できた。
一方、比較例１の導電性化合物に界面活性剤を併用した場合（参考例Ａ）、表面張力が低下して塗布性は向上したが、レジスト層が膜減りしやすかった。
比較例３の導電性化合物に水とイソプロピルアルコールとを混合した場合（参考例Ｂ）、表面張力が低下して塗布性は向上したが、イソプロピルアルコールの量が多かったため、レジスト層が膜減りしやすかった。

本発明の導電性化合物及び導電性組成物は、塗布性に優れ、荷電粒子線描画時の帯電防止用として有用である。

Claims (2)

1. 酸性基を有する導電性ポリマーと、塩基性化合物とからなる導電性化合物であって、
   前記導電性化合物の１質量％水溶液の２５℃における表面張力が６２ｍＮ／ｍ以下である、導電性化合物。
2. 請求項１に記載の導電性化合物と、溶剤とを含む導電性組成物であって、
   前記溶剤は水を含み、
   前記溶剤の総質量に対して、前記水の含有量が８０質量％以上である、導電性組成物。