CN104822662A - 新型磺酸衍生物化合物、光产酸剂、阳离子聚合引发剂、抗蚀剂组合物以及阳离子聚合性组合物 - Google Patents

新型磺酸衍生物化合物、光产酸剂、阳离子聚合引发剂、抗蚀剂组合物以及阳离子聚合性组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供对365nm波长的光的吸收大且具有良好的产酸率的化合物、使用其的光产酸剂、阳离子聚合引发剂、抗蚀剂组合物、阳离子聚合性组合物。一种磺酸衍生物化合物,其特征在于,其用下述通式(I)表示。(式(I)中,X表示碳数1~12的直链或支链烷基,R为碳数1~18的脂肪族烃基等。)。

Description

新型磺酸衍生物化合物、光产酸剂、阳离子聚合引发剂、抗蚀剂组合物以及阳离子聚合性组合物
技术领域
本发明涉及新型磺酸衍生物化合物,详细而言涉及作为光产酸剂和阳离子聚合引发剂有用的磺酸衍生物化合物。
背景技术
具有辐射线官能团即萘二甲酰亚胺基的磺酰氧基酰亚胺是受到光等能量射线照射而产生酸的物质,其用于半导体等的电子电路形成中使用的光刻法用抗蚀剂组合物中的光产酸剂或光造型用树脂组合物、涂料、涂剂、粘接剂、墨等光聚合性组合物中的阳离子聚合引发剂等。
专利文献1公开了由酸固化性树脂和通式(II)所示的潜在固化剂催化剂形成的固化性组合物。其中公开了:通式(II)中,萘骨架的取代基即R1~R4为氢原子、碳数1~8的烷基、碳数1~4的烷氧基、碳数1~12的烷硫基、硝基或卤素原子。专利文献1中仅公开了R1~R4为氢原子,但针对由它们的取代的种类、取代数量、取代的位置等导致性质、性能的差异没有公开和启示。
专利文献2公开了包含通式(I)所示的磺酰氧基酰亚胺作为磺酸前体的、在紫外线、电子射线、或X射线曝光装置下使用的光致抗蚀剂。专利文献2中,作为萘二甲酰亚胺公开了萘二甲酰亚胺、3-硝基萘二甲酰亚胺、4-硝基萘二甲酰亚胺、4-氯萘二甲酰亚胺以及4-溴萘二甲酰亚胺。
专利文献3公开了含有通式(A-1)所示的磺酸产生剂的活性光线固化型墨组合物。通式(A-1)中,作为萘骨架的取代基即R1、R2为烷基、烷氧基、羰基、苯硫基、卤素原子、氰基、硝基、羟基。
专利文献4公开了光致抗蚀剂用底涂用组合物,作为光活性化合物,公开了具有萘二甲酰亚胺基的氟化磺酰氧基酰亚胺,作为萘骨架的取代基公开了(C1-C8)烷基或(C1~C8)烷氧基。但是,对于由取代的种类、取代的位置导致的性质、性能的差异没有公开和启示。
作为光致抗蚀剂中使用的光产酸剂或光造型用树脂组合物、粘接剂、墨等中使用的阳离子聚合引发剂的光源,多使用EUV(超紫外光ExtremeUltra-Violet)、X射线、F2、ArF、KrF、I射线、H射线、G射线等远紫外线、电子射线、辐射线。在使用这些光源的情况下,365nm波长的吸收大的物质占优势。另外,从对高精细图案化的对策、对工序的缩短化的对策的观点来看,期望使光致抗蚀剂、阳离子聚合物体系中含有充分量的产酸剂、或使用产酸率良好的产酸剂。因此,作为产酸剂,要求对有机溶剂的溶解性高的物质、具有充分的产酸率的物质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭57-151651号(权利要求1)
专利文献2:日本特表平8-501890号(权利要求2)
专利文献3:日本特开2004-217748号(权利要求1)
专利文献4:日本特表2009-516207号(段落[0029]、[0034])
发明内容
发明要解决的问题
因此本发明的目的在于提供对365nm波长的光的吸收大、具有良好的产酸率的化合物、使用其的光产酸剂、阳离子聚合引发剂、抗蚀剂组合物和阳离子聚合性组合物。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现,具有特定结构的磺酸衍生物化合物可以解决上述问题,从而完成了本发明。
即,对于本发明的磺酸衍生物化合物,其特征在于,其用下述通式(I)表示。
(式(I)中,X表示碳数1~14的直链或支链烷基,R表示碳数1~18的脂肪族烃基、碳数6~20的芳基、碳数7~20的芳基烷基、被酰基取代的碳数7~20的芳基、碳数3~12的脂环式烃基、10-樟脑基或下述通式(II)所示的基团,该脂肪族烃基、芳基、芳基烷基、脂环式烃基可以不具有取代基也可以被选自卤素原子、碳数1~4的卤代烷基、碳数1~18的烷氧基以及碳数1~18的烷硫基中的基团取代。)
(式(II)中,Y1表示单键或碳数1~4的烷二基,R1和R2各自独立地表示碳数2~6的烷二基、碳数2~6的卤代烷二基、碳数6~20的亚芳基或碳数6~20的卤代亚芳基,R3表示碳数1~18的直链或支链烷基、碳数1~18的卤代直链或支链烷基、碳数3~12的脂环式烃基、碳数6~20的芳基、碳数6~20的卤代芳基、碳数7~20的芳基烷基或碳数7~20的卤代芳基烷基,a、b表示0或1,a、b中的任一者为1。)
本发明的磺酸衍生物化合物优选为上述通式(I)中X为碳数4的烷基的化合物。
本发明的磺酸衍生物化合物优选为上述通式(I)中的R为碳数1~8的全氟烷基的化合物。
本发明的光产酸剂的特征在于,其包含上述任意的磺酸衍生物化合物。
本发明的阳离子聚合引发剂的特征在于,其包含上述任意的磺酸衍生物化合物。
本发明的抗蚀剂组合物的特征在于,其含有上述光产酸剂。
本发明的阳离子聚合性组合物的特征在于,其含有上述阳离子聚合引发剂。
发明的效果
根据本发明,可以提供对365nm波长的光的吸收大、具有良好的产酸率的化合物、使用其的光产酸剂、阳离子聚合引发剂。
具体实施方式
以下,基于实施方式对本发明进行详细地说明。
首先,对上述通式(I)所示的本发明的磺酸衍生物化合物进行说明。
本发明的化合物的结构特征在于光敏基团的萘二甲酰亚胺骨格的特定位置(萘结构的4位)上具有碳数1~14的直链或支链烷基。该结构在365nm处的吸收(摩尔吸光系数,ε)大,赋予良好的产酸率,使对有机溶剂的溶解性提高。X为氢原子时得不到这样的效果。例如,X的碳数超过14时,虽然溶解性提高但分子量变大,相对于用量不能维持充分的产酸率。另外可知,烷基存在于萘结构的3位的位置上时,变得不能显示出365nm的充分的光吸收。
作为X,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、1-丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、1-戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、1-己基、2-己基、3-己基、庚基、2-庚基、3-庚基、异庚基、叔庚基、1-辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、1-壬基、异壬基、1-癸基、1-十一烷基、1-十二烷基、1-十三烷基、1-十四烷基。它们之中,从溶解性与产酸率的两者均良好的方面出发,优选碳数3~8的烷基、更优选碳数4的烷基。另外从原料廉价地且产率良好、制造成本低的方面出发,进一步优选1-丁基。另外,优选无取代的烷基。
上述通式(I)中,R表示碳数1~18的脂肪族烃基、碳数6~20的芳基、碳数7~20的芳基烷基、被酰基取代的碳数7~20的芳基、碳数3~12的脂环式烃基、10-樟脑基、通式(II)所示的基团。其中,脂肪族烃基、芳基、芳基烷基可以不具有取代基,也可以被选自卤素原子、碳数1~4的卤代烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的烷硫基中的基团取代。作为该取代基的卤素原子,可列举出氯、溴、碘、氟。作为卤代烷基,可列举出三氟甲基等。
作为碳数1~18的烷氧基,可列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基、十八烷氧基等。
作为碳数1~18的烷硫基,可列举出甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、异丁硫基、戊硫基、异戊硫基、叔戊硫基、己硫基、庚硫基、异庚硫基、叔庚硫基、辛硫基、异辛硫基、叔辛硫基、2-乙基己硫基、壬硫基、癸硫基、十一烷硫基、十二烷硫基、十三烷硫基、十四烷硫基、十五烷硫基、十六烷硫基、十七烷硫基、十八烷硫基等。
作为上述R可以选取的碳数1~18的脂肪族烃基,可列举出烯基、烷基、烷基中的亚甲基被脂环式烃基取代的基团、烷基中的亚甲基的质子被脂环式烃基取代的基团或在烷基的末端存在脂环式烃的基团。作为该烯基,可列举出烯丙基、2-甲基-2-丙烯基,作为烷基,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、2-己基、3-己基、庚基、2-庚基、3-庚基、异庚基、叔庚基、辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基。作为脂环式烃基可列举出下述的基团。
作为被上述卤素原子取代的碳数1~18的脂肪族烃基,例如,可列举出三氟甲基、五氟乙基、2-氯乙基、2-溴乙基、七氟丙基、3-溴丙基、九氟丁基、十三氟己基、十七氟辛基、2,2,2-三氟乙基、1,1-二氟乙基、1,1-二氟丙基、1,1,2,2-四氟丙基、3,3,3-三氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、降冰片烷基-1,1-二氟乙基、降冰片烷基四氟乙基、金刚烷-1,1,2,2-四氟丙基、双环[2.2.1]庚烷-四氟甲基等卤代烷基。
作为被烷硫基取代的碳数1~18的脂肪族烃,可列举出2-甲硫基乙基、4-甲硫基丁基、4-丁硫基乙基等,作为被卤素原子和碳数1~18的烷硫基取代的碳数1~18的脂肪族烃基,可列举出1,1,2,2-四氟-3-甲硫基丙基等。
作为上述碳数6~20的芳基,例如可列举出苯基、萘基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、4-乙烯基苯基、3-异丙基苯基、4-异丙基苯基、4-丁基苯基、4-异丁基苯基、4-叔丁基苯基、4-己基苯基、4-环己基苯基、4-辛基苯基、4-(2-乙基己基)苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,4-二叔丁基苯基、2,5-二叔丁基苯基、2,6-二叔丁基苯基、2,4-二叔戊基苯基、2,5-二叔戊基苯基、2,5-二叔辛基苯基、环己基苯基、联苯基、2,4,5-三甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,4,6-三异丙基苯基等。
作为被上述卤素原子取代的碳数6~20的芳基,可列举出五氟苯基、氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、2,4-双(三氟甲基)苯基、溴乙基苯基等。
作为被碳数1~18的烷硫基取代的碳数6~20的芳基,可列举出4-甲硫基苯基、4-丁硫基苯基、4-辛硫基苯基、4-十二烷硫基苯基。作为被卤素原子和碳数1~18的烷硫基取代的碳数6~20的芳基,可列举出1,2,5,6-四氟-4-甲硫基苯基、1,2,5,6-四氟-4-丁硫基苯基、1,2,5,6-四氟-4-十二烷硫基苯基等。
作为上述碳数7~20的芳基烷基,可列举出苄基、苯乙基、2-苯基丙烷-2-基、二苯基甲基、三苯基甲基、苯乙烯基、肉桂基等。
作为被上述卤素原子取代的芳基烷基,例如可列举出五氟苯基甲基、苯基二氟甲基、2-苯基-四氟乙基、2-(五氟苯基)乙基等。作为被碳数1~18的烷硫基取代的碳数7~20的芳基烷基,可列举出对甲硫基苄基等。作为被卤素原子和碳数1~18的烷硫基取代的芳基烷基,可列举出2,3,5,6-四氟-4-甲硫基苯基乙基等。
上述被酰基取代的碳数7~20的芳基的碳数为包括酰基在内的碳数。例如可列举出乙酰苯基、乙酰萘基、苯甲酰基苯基、1-蒽醌、2-蒽醌。
作为上述脂环式烃基,以构成它的环烷名示例时,可列举出环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷、金刚烷。
上述通式(II)为醚基。通式(II)中,作为Y所示的碳数1~4的烷二基,可列举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、亚丁基、丁烷-1,3-二基、丁烷-2,3-二基、丁烷-1,2-二基。作为R1、R2所示的碳数2~6的烷二基,可列举出亚乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、亚丁基、丁烷-1,3-二基、丁烷-2,3-二基、丁烷-1,2-二基、戊烷-1,5-二基、戊烷-1,3-二基、戊烷-1,4-二基、戊烷-2,3-二基、己烷-1,6-二基、己烷-1,2-二基、己烷-1,3-二基、己烷-1,4-二基、己烷-2,5-二基、己烷-2,4-二基、己烷-3,4-二基等。作为碳数2~6的卤代烷二基,为上述碳数1~6的烷二基中至少一个质子被卤素原子取代而成的基团。作为卤素原子,可列举出氯、溴、碘、氟。例如可列举出四氟亚乙基、1,1-二氟亚乙基、1-氟亚乙基、1,2-二氟亚乙基、六氟丙烷-1,3-二基、1,1,2,2-四氟丙烷-1,3-二基、1,1,2,2-四氟戊烷-1,5-二基等。
通式(II)中,作为R1、R2所示的碳数6~20的亚芳基,可列举出1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、2,5-二甲基-1,4-亚苯基、4,4’-亚联苯基、二苯基甲烷-4,4’-二基、2,2-二苯基丙烷-4,4’-二基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基等,作为碳数6~20的卤代亚芳基,为上述碳数6~20的亚芳基中的至少一个质子被卤素原子取代而成的基团。作为卤素原子,可列举出氯、溴、碘、氟。例如可列举出四氟亚苯基。
通式(II)中,作为R3所示的碳数1~18的烷基,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、2-己基、3-己基、庚基、2-庚基、3-庚基、异庚基、叔庚基、辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基,碳数1~18的卤代烷基为上述碳数1~18的烷基中的至少一个质子被卤素原子取代的基团。作为卤素原子,可列举出氯、溴、碘、氟。例如可列举出三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基、十三氟己基、十七氟辛基、2,2,2-三氟乙基、1,1-二氟乙基、1,1-二氟丙基、1,1,2,2-四氟丙基、3,3,3-三氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、1,1,2,2-四氟十四烷基等卤代烷基。
通式(II)中,作为R3所示的碳数3~12的脂环式烃基,以构成它的环烷名示例时,可列举出环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷、金刚烷。
通式(II)中,作为R3所示的碳数6~20的芳基、碳数6~20的卤代芳基、碳数7~20的芳基烷基或碳数7~20的卤代芳基烷基,可列举出作为上述R示例的基团。
作为通式(II)优选的基团,从产酸能力、阳离子聚合性能力等良好的方面出发,为在R1所示基团的与硫原子相邻连接的碳原子上键合有氟的基团,为碳数的总数2~18的基团。
作为本发明的化合物的具体例子,例如可列举出下述化合物No.1~No.43。
上述通式(I)中的R以根据用途放出适度的有机磺酸的方式选择即可。为了高灵敏度、高精细的图案化,酸强度强、赋予高灵敏度的全氟烷磺酸最为有用。因此,作为本发明的化合物中的R,优选碳数1~8的全氟烷基。
对于本发明的磺酸衍生物化合物的制造方法,没有特别地限制,可以应用公知的化学反应进行合成。例如,可列举出将下述的溴化物作为起始物质来进行合成的方法。
(式中,X、R表示与上述通式(I)相同的基团。)
本发明的磺酸衍生物化合物具有通过EUV(超紫外光ExtremeUltra-Violet)、X射线、F2、ArF、KrF、I射线、H射线、G射线等远紫外线、电子射线、辐射线、高频射线等活性能量射线的照射会放出路易斯酸的特性,作用于酸反应性有机物质,能够进行分解、聚合。因此,对于本发明的磺酸衍生物化合物,作为正型、和负型光致抗蚀剂的光产酸剂,或作为平板、凸版用印刷板的制成、印刷基板、用于制作IC、LSI的光致抗蚀剂、浮雕像、图像复制等图像形成、光固化性的墨、涂料、粘接剂等广泛范围的阳离子聚合引发剂是有用的。
本发明的磺酸衍生物化合物用于含有上述产酸剂的抗蚀剂组合物,另外用于含有上述阳离子聚合引发剂的阳离子聚合性组合物中是有用的。
相对于酸反应性有机物质使用本发明的磺酸衍生物化合物的情况下,其用量没有特别地限制,但相对于酸反应性有机物质100质量份,优选以0.05~100质量份、进一步优选以0.05~20质量份的比例使用是优选的。但是,根据酸反应性有机物质的性质、光的照射强度、反应需要的时间、物性、成本等要素,也可以将配混量从上述范围进行增减来使用。
正型光致抗蚀剂使用在酸的作用下由于酯基或缩醛基等化学键的断裂等造成会发生对显影液的溶解性增加这样变化的树脂(以下,也称为“抗蚀剂基础树脂”);负型光致抗蚀剂使用在酸的作用下由于聚合或交联等化学键的形成造成会发生对显影液的溶解性变小这样变化的化合物或树脂。
作为上述抗蚀剂基础树脂或化合物,可列举出聚羟基苯乙烯及其衍生物;聚丙烯酸及其衍生物;聚甲基丙烯酸及其衍生物;选自羟基苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸及它们的衍生物而形成的2种以上的共聚物;选自羟基苯乙烯、苯乙烯及它们的衍生物而形成的2种以上的共聚物;选自环烯烃及其衍生物、马来酸酐、以及丙烯酸及其衍生物的3种以上的共聚物;选自环烯烃及其衍生物、马来酰亚胺、以及丙烯酸及其衍生物的3种以上的共聚物;聚降冰片烯;选自由复分解开环聚合物组成的组中的一种以上高分子聚合物;将这些高分子聚合物具有碱溶解控制能力的酸不稳定基团部分地置换而成的高分子聚合物等。作为向高分子聚合物导入的酸不稳定基团,可列举出叔烷基、三烷基甲硅烷基、氧代烷基、芳基取代烷基、四氢吡喃-2-基等杂脂环基、叔烷基羰基、叔烷基羰基烷基、烷基氧代羰基等。
对于所述抗蚀剂基础树脂或化合物的详细的具体例子,例如被公开于日本特开2003-192665号公报、日本特开2004-323704号公报的权利要求3、日本特开平10-10733号公报。
另外,上述抗蚀剂基础树脂的利用凝胶渗透色谱(GPC)用聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)通常为1500~300000、优选为2000~200000、进一步优选为3000~100000。该情况下,抗蚀剂基础树脂的Mw不足1500时,存在作为抗蚀剂的耐热性降低的倾向,另一方面超过300000时,存在作为抗蚀剂的显影性、涂布性降低的倾向。
本发明的抗蚀剂组合物中的光产酸剂只要含有本发明的磺酸衍生物化合物作为必需成分即可,也可以将其以外的光产酸剂作为任意成分来使用。对于光产酸剂的用量,从确保作为抗蚀剂的灵敏度和显影性的观点出发,相对于抗蚀剂基础树脂100质量份,通常为0.01~20质量份、优选为0.5~10质量份。此时,光产酸剂的用量不足0.01质量份时,有时灵敏度和显影性降低,另一方面,超过20质量份时,相对于辐射线的透明性降低,有时变得难以得到矩形的抗蚀图案。
在将本发明的磺酸衍生物化合物作为光产酸剂使用的情况下,也可以与碘鎓盐化合物、锍化合物等其它的光产酸剂组合使用。相对于100质量份本发明的磺酸衍生物化合物,组合使用时的用量优选设为10~200质量份。
可以向将本发明的磺酸衍生物化合物作为光产酸剂而使用的光致抗蚀剂中混配各种添加剂。作为各种添加剂,可列举出无机填料、有机填料、颜料、染料等着色剂、消泡剂、增稠剂、阻燃剂、抗氧化剂、稳定剂、流平剂等各种树脂添加物等。这些各种添加剂的用量在本发明的抗蚀剂组合物中优选设为总计50质量%以下。
对于本发明的抗蚀剂组合物,通常在使用其时,以总固成分浓度通常为5~50重量%、优选为10~25重量%的方式在溶剂中溶解后,例如,通过孔径0.2μm左右的过滤器进行过滤来调节。本发明的抗蚀剂组合物能够通过将包含本发明的磺酸衍生物化合物的光产酸剂、此外的光产酸剂、抗蚀剂基础树脂以及其它任意成分通过混合、溶解或混炼等方法进行制备。
本发明的抗蚀剂组合物尤其是作为化学增幅型抗蚀剂是有用的。化学扩增型抗蚀剂有如下两种:利用通过曝光由光产酸剂产生的酸的作用,引起化学的连锁反应,通过基础树脂的交联反应、极性变化使其在显影液变得不溶的负型抗蚀剂,和通过高分子侧链的脱保护反应引起的极性变化使其在显影液变得可溶的正型抗蚀剂。
作为上述光致抗蚀剂的曝光所使用的光源,根据使用的光产酸剂的种类,可以从可见光线、紫外线、远紫外线、X射线、带电粒子射线等中适宜地选定使用,但本发明的磺酸衍生物化合物在使用ArF准分子激光(波长193nm)、KrF准分子激光(波长248nm)等远紫外线,同步加速器辐射线等X射线,电子射线、EUV等带电粒子射线等各种辐射线的抗蚀剂中能够适宜地使用。
在将本发明的磺酸衍生物化合物用作阳离子聚合性组合物中的阳离子聚合引发剂的情况下,在阳离子聚合性组合物中,将通过由光照射活性化的阳离子聚合引发剂引起高分子化或交联反应的阳离子聚合性化合物1种或混合2种以上。
作为阳离子聚合性化合物的代表物质为:环氧化合物、氧杂环丁烷化合物、环状内酯化合物、环状缩醛化合物、环状硫醚化合物、螺环原酸酯(spiroorthoester)化合物、乙烯基化合物等,可以使用它们的1种或2种以上。其中容易得到、处理便利的环氧化合物和氧杂环丁烷化合物是合适的。
作为其中的环氧化合物,脂环族环氧化合物、芳香族环氧化合物、脂肪族环氧化合物等是合适的。
作为上述脂环族环氧化合物的具体例子,可列举出具有至少1个脂环族环的多元醇的聚缩水甘油醚或含环己烯的化合物、含环戊烯环的化合物用氧化剂进行环氧化得到的含环己烯氧化物的化合物、含环戊烯氧化物的化合物。例如可列举出氢化双酚A二缩水甘油醚、3,4-环氧基环己基甲基-3,4-环氧基环己烷羧酸酯、3,4-环氧基-1-甲基环己基-3,4-环氧基-1-甲基环己烷羧酸酯、6-甲基-3,4-环氧基环己基甲基-6-甲基-3,4-环氧基环己烷羧酸酯、3,4-环氧基-3-甲基环己基甲基-3,4-环氧基-3-甲基环己烷羧酸酯、3,4-环氧基-5-甲基环己基甲基-3,4-环氧基-5-甲基环己烷羧酸酯、2-(3,4-环氧基环己基-5,5-螺-3,4-环氧)环己烷-甲基二噁烷、双(3,4-环氧基环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧基-6-甲基环己基羧酸酯、亚甲基双(3,4-环氧基环己烷)、二环戊二烯二环氧化物、亚乙基双(3,4-环氧基环己烷羧酸酯)、环氧六氢苯二甲酸二辛酯、环氧六氢苯二甲酸二-2-乙基己酯等。
作为上述脂环族环氧树脂可以适宜地使用的市售品,可列举出UVR-6100、UVR-6105、UVR-6110、UVR-6128、UVR-6200(以上为UnionCarbide Corporation制造),CELLOXIDE 2021、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2083、CELLOXIDE 2085、CELLOXIDE2000、CELLOXIDE 3000、CYCLOMER A200、CYCLOMER M100、CYCLOMER M101、EPOLEAD GT-301、EPOLEAD GT-302、EPOLEAD 401、EPOLEAD 403、ETHB、EPOLEAD HD300(以上为Daicel Corporation制造),KRM-2110、KRM-2199(以上为ADEKA Corporation制造)等。
上述脂环族环氧树脂之中,从固化性(固化速度)的方面出发,优选具有环己烯氧化物结构的环氧树脂。
另外,作为上述芳香族环氧树脂的具体例子,可列举出具有至少1个芳香族环的多元酚或其环氧烷(alkylene oxide)加成物的聚缩水甘油醚、例如双酚A、双酚F、或进一步向其加成环氧烷而成的化合物的缩水甘油醚、环氧酚醛清漆树脂等。
进而,作为上述脂肪族环氧树脂的具体例子,可列举出脂肪族多元醇或其环氧烷加成物的聚缩水甘油醚、脂肪族长链多元酸的聚缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯通过乙烯基聚合合成的均聚物,丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯与其它乙烯基单体通过乙烯基聚合合成的共聚物等。作为代表的化合物,可列举出1,4-丁烷二醇二缩水甘油醚、1,6-己烷二醇二缩水甘油醚、甘油的三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚、山梨醇的四缩水甘油醚、二季戊四醇的六缩水甘油醚、聚乙二醇的二缩水甘油醚、聚丙二醇的二缩水甘油醚等多元醇的缩水甘油醚,以及通过对丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油等脂肪族多元醇加成1种或2种以上的环氧烷而得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚、脂肪族长链二元酸的二缩水甘油酯。进而,可列举出脂肪族高级醇的单缩水甘油醚、苯酚、甲酚、丁基苯酚、以及对它们加成环氧烷得到的聚醚醇的单缩水甘油醚、高级脂肪酸的缩水甘油酯、环氧化大豆油、环氧硬脂酸辛酯、环氧硬脂酸丁酯、环氧化聚丁二烯等。
作为上述芳香族和脂肪族环氧树脂可以适宜地使用的市售品,可列举出EPIKOTE801、EPIKOTE828(以上为YUKA SHELL EPOXY KABUSHIKIKAISHA制造),PY-306、0163、DY-022(以上、Ciba Specialty ChemicalsHolding Inc.制造),KRM-2720、EP-4100、EP-4000、EP-4080、EP-4900、ED-505、ED-506(以上为ADEKA Corporation制造),Epolight M-1230、EpolightEHDG-L、Epolight 40E、Epolight 100E、Epolight 200E、Epolight 400E、Epolight70P、Epolight 200P、Epolight 400P、Epolight 1500NP、Epolight 1600、Epolight80MF、Epolight 100MF、Epolight 4000、Epolight 3002、Epolight FR-1500(以上为KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD.制造),SANTOHTO ST0000、YD-716、YH-300、PG-202、PG-207、YD-172、YDPN638(以上为东都化成株式会社制造)等。
另外,作为上述氧杂环丁烷化合物的具体例子,例如可列举出以下的化合物。可示例出3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-(甲基)烯丙基氧甲基-3-乙基氧杂环丁烷、(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基苯、4-氟-[1-(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、4-甲氧基-[1-(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、[1-(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)乙基]苯基醚、异丁氧基甲基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、异冰片氧基乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、异冰片基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、2-乙基己基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、乙基二乙二醇(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二环戊二烯(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二环戊烯基氧乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二环戊烯基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、四氢糠基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、四溴苯基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、2-四溴苯氧基乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三溴苯基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、2-三溴苯氧基乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、2-羟基乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、2-羟基丙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、丁氧基乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、五氯苯基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、五溴苯基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、冰片基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、3,7-双(3-氧杂环丁烷基)-5-氧代-壬烷、3,3'-(1,3-(2-次甲基)丙烷二基双(氧亚甲基))双-(3-乙基氧杂环丁烷)、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、1,2-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]乙烷、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]丙烷、乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二环戊烯基双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、四乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三环癸烷二基二亚甲基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三羟甲基丙烷三(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、1,4-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)丁烷、1,6-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)己烷、季戊四醇三(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、聚乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇六(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇五(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、己内酯改性二季戊四醇六(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、己内酯改性二季戊四醇五(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二三羟甲基丙烷四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、EO改性双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、PO改性双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、EO改性加氢双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、PO改性加氢双酚A双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、EO改性双酚F(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚等。
这些氧杂环丁烷化合物尤其是在必需挠性的情况下使用时是有效果的,因此优选。
作为上述阳离子聚合性化合物的其它化合物的具体例子,可列举出β-丙内酯、ε-己内酯等环状内酯化合物;三噁烷、1,3-二氧戊烷、1,3,6-三噁烷环辛烷等环状缩醛化合物;四氢噻吩衍生物等环状硫醚化合物;通过上述环氧化合物与内酯反应得到的螺环原酸酯化合物;乙二醇二乙烯基醚、烷基乙烯基醚、2-氯乙基乙烯基醚、2-羟基乙基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚、羟基丁基乙烯基醚、丙二醇的丙烯基醚等乙烯基醚化合物,苯乙烯、乙烯基环己烯、异丁烯、聚丁二烯等烯属不饱和化合物等乙烯基化合物;四氢呋喃、2,3-二甲基四氢呋喃等氧戊烷化合物;环硫乙烷、硫代表氯醇等硫杂丙环(Thiirane)化合物;1,3-炔丙基硫化物(propynsulfide)、3,3-二甲基硫杂环丁烷等硫杂环丁烷化合物;有机硅类等公知的化合物。
对于在将本发明的磺酸衍生物化合物作为阳离子聚合引发剂使用时的用量,相对于上述阳离子聚合性化合物100质量份,优选为0.01质量份~10质量份、进一步优选为0.1质量份~5质量份。该用量少于0.01质量份时,有时固化是不充分的,另一方面,即使超过10质量份,有时不仅得不到使用效果的增加,还对固化物的物性造成不良影响。
另外,本发明的磺酸衍生物化合物与上述阳离子聚合性化合物一起配混各种添加剂来作为阳离子聚合性组合物使用。作为各种添加剂,可列举出有机溶剂;苯并三唑系、三嗪系、苯甲酸酯系的紫外线吸收剂;酚系、磷系、硫系的抗氧化剂;包含阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、两性表面活性剂等的抗静电剂;卤素系化合物、磷酸酯系化合物、磷酸酰胺系化合物、三聚氰胺系化合物、氟树脂或金属氧化物、(聚)磷酸三聚氰胺、(聚)磷酸哌嗪等阻燃剂;烃系、脂肪酸系、脂肪族醇系、脂肪族酯系、脂肪族酰胺系或金属皂系的润滑剂;染料、颜料、炭黑等着色剂;气相二氧化硅、二氧化硅微粒、硅石、硅藻土类、粘土、高岭土、硅藻土、硅胶、硅酸钙、绢云母、高岭石、燧石(Flint)、长石粉、蛭石、绿坡缕石、滑石、云母、铁滑石、叶蜡石、二氧化硅等硅酸系无机添加剂;玻璃纤维、碳酸钙等填充剂;成核剂、结晶促进剂等结晶化剂,硅烷偶联剂、挠性聚合物等橡胶弹性赋予剂、敏化剂、碱化合物、光自由基引发剂、热阳离子引发剂、交联剂等。这些各种添加剂的用量在本发明的阳离子聚合性组合物中,以总计设为50质量%以下。
另外,为了在上述阳离子聚合性化合物中容易地溶解本发明的磺酸衍生物,可以预先溶解在适当的溶剂(例如,碳酸亚丙酯、卡必醇、卡必醇乙酸酯、丁内酯、丙二醇-1-单甲基醚-2-乙酸酯等)中来使用。
上述阳离子聚合性组合物通过照射紫外线等能量射线,通常在0.1秒~数分钟后能够固化成指触干燥状态或溶剂不溶性的状态。作为适当的能量射线,只要是诱发阳离子聚合引发剂分解的即可,优选利用从超高、高、中、低压汞灯、氙灯、碳弧灯、金属卤化物灯、荧光灯、钨灯、准分子灯、杀菌灯、准分子激光器、氮激光器、氩离子激光器、氦镉激光器、氦氖激光器、氪离子激光器、各种半导体激光器、YAG激光器、发光二极管、CRT光源等得到的具有2000埃至7000埃的波长的电磁波能量、电子射线、X射线、辐射线等高能量射线。
对于能量射线的暴露时间,根据能量射线的强度、涂膜厚、阳离子聚合性化合物而定,通常为0.1秒~10秒左右即充分。但是,针对比较厚的涂装物,优选历时比以上更久的照射时间。能量射线照射后0.1秒~数分钟后,基本上组合物通过阳离子聚合而指触干燥,但是为了促进阳离子聚合,优选组合使用加热、利用热头等热能的情况。
作为本发明的抗蚀剂组合物和阳离子聚合性组合物的具体的用途,可以在光学滤波器、涂料、涂覆剂、衬里(lining)剂、粘接剂、印刷版、绝缘清漆、绝缘片、层叠板、印刷基板、半导体装置用/LED封装用/液晶注入口用/有机EL用/光元件用/电绝缘用/电子部件用/分离膜用等的密封剂、成形材料、腻子、玻璃纤维浸渗剂、填隙剂、半导体用/太阳能电池用等的钝化膜、薄膜晶体管(TFT)/液晶显示装置/有机EL显示装置/印刷基板等中使用的层间绝缘膜、表面保护膜、或彩色电视机、PC监视器、便携信息终端、CCD图像传感器的滤色器、等离子显示面板用的电极材料、印刷墨、牙科用组合物、光造型用树脂、液态和干燥膜的两者、微小机械部件、玻璃纤维线缆涂覆剂、全息摄影记录用材料、磁记录材料、光开关、镀覆用掩模、蚀刻掩模、丝网印刷用模板、透明导电膜等的触摸面板、MEMS元件、纳米压印材料、半导体封装的二维和三维高密度安装等的金属表面光刻、装饰板、人工甲(artificialnails)、代替玻璃的光学膜、电子纸、光盘、投影仪/光通信用激光等使用的微透镜阵列、液晶显示装置的背光灯使用的棱镜透镜膜、投影电视等的屏幕中使用的菲涅耳透镜片、柱状透镜薄片等的透镜片的透镜部、或使用这样的片的背光灯等、微透镜/摄像用透镜等光学透镜、光学元件,光连接器、光波导、绝缘用封装体、热收缩橡胶管、O型环、显示设备用密封剂、保护材料、光纤保护材料、粘合剂、小片粘合剂、高放热性材料、高耐热密封材料、太阳能电池/燃料电池/二次电池用部件、电池用固体电解质、绝缘覆盖材料、复印机用感光鼓、气体分离膜、混凝土保护材料/衬里/土壤注入剂、密封剂/蓄冷热材料/玻璃涂层/发泡体等土木/建筑材料、管/密封材料/涂覆材料/灭菌处理装置用密封材料/隐形眼镜/富氧膜、生物芯片等医用材料、汽车部件、各种机械部件等各种的用途中使用,对其用途没有特别限制。
实施例
以下,根据实施例、比较例、评价例对本发明进行进一步说明,但本发明不限定于这些。
[实施例1]化合物No.4的制造
在氮气气氛下,一边搅拌500ml冷却至-70℃的四氢呋喃、1-丁基锂74.3mmol的溶液,一边将750mmol溴化锌与600ml四氢呋喃的悬浮液以使反应体系不上升至-55℃的速度滴加。之后将反应体系恢复至15℃,搅拌1小时,制备丁基锌试剂。
在氮气气氛下,向300mmol 4-溴萘二甲酸酐、6.00mmol双(二苯基膦)二氯化钯(PdCl2(dppf)2)与500ml四氢呋喃的混合液中滴加上述丁基锌试剂,在室温下搅拌1小时。向其中添加1000ml水,进行油水分离,向将所得有机相进行浓缩得到的固相添加500ml甲苯、90.0g硅胶,搅拌后,将固相过滤。向将滤液进行浓缩得到的固相添加350ml甲醇,将加温得到的溶液过滤,将得到的滤液冷却进行析晶。将得到的晶体过滤提取,以异丙醇清洗后,在45℃下进行真空干燥,得到26.5g淡黄色晶体(4-丁基萘二甲酸酐)。
使上述得到的20.0mmol 4-丁基萘二甲酸酐悬浮于30g二甲基甲酰胺,在室温下添加24.0mmol NH2OH-HCl,滴加2.00g 48%氢氧化钠水溶液,搅拌3小时。向其中添加20.0g水、0.30g 35%盐酸,进一步搅拌1小时。过滤提取析出物,以甲醇与水的混合物清洗后,在45℃下进行真空干燥,得到5.06g羟基酰亚胺体。
向上述得到的10.0mmol羟基酰亚胺体与18.9g氯仿的混合物中添加15.9mmol吡啶,一边保持在2℃以下的温度,一边添加13.2mmol三氟甲烷磺酸酐,在室温下搅拌1小时。向反应液中添加20g水,对油水分离得到的油相进行以0.5%氢氧化钠水溶液清洗2次、3%盐酸清洗1次,接着以水清洗5次。使对有机相进行浓缩后得到的固相在氯仿中升温溶解,向过滤后得到的滤液中添加甲醇进行析晶。将得到的晶体过滤提取,在45℃下进行真空干燥,得到3.06g淡黄色晶体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.4。将分析的结果示于表1~3。
[实施例2]化合物No.5的制造
使用九氟丁烷磺酸酐代替三氟甲烷磺酸酐,除此以外,以与上述实施例1相同的配方、步骤得到3.00g白色晶体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.5。将分析的结果示于表1~3。
[实施例3]化合物No.7的制造
向上述实施例1得到的10mmol羟基酰亚胺体与22.0g氯仿的混合液中添加13.6mmol三乙胺,一边保持在2℃以下的温度,一边滴加12.0mmol 2,4,6-三异丙基苯磺酰氯与7.3g氯仿的溶液。在室温下搅拌5小时后,向反应液中添加13.0g水,对油水分离得到的油相进行以0.5%氢氧化钠水溶液清洗2次、3%盐酸清洗1次,接着以水清洗5次。使浓缩有机相后得到的固相在甲醇中升温溶解,将冷却后析出的晶体过滤提取,使其在氯仿中升温溶解,向过滤后得到的滤液中添加甲醇进行析晶。将得到的晶体过滤提取,在45℃下真空干燥,得到4.37g白色结晶。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.7。将分析的结果示于表1~3。
[实施例4]化合物No.10的制造
使用d-樟脑磺酰氯代替2,4,6-三异丙基苯磺酰氯,除此以外,以与上述实施例2相同的配方、步骤得到3.00g白色晶体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.10。将分析的结果示于表1~3。
[实施例5]化合物No.20的制造
使用乙基锂代替1-丁基锂,以与上述实施例1相同的配方、操作,得到2.74g淡黄色固体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.20。将分析的结果示于表1~3。
[实施例6]化合物No.6的制造
使用对甲苯磺酰氯代替2,4,6-三异丙基苯磺酰氯,以与上述实施例3相同的配方、操作,得到3.56g淡黄色固体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.6。将分析的结果示于表1~3。
[实施例7]化合物No.35的制造
使用4-三氟甲基苯磺酰氯代替2,4,6-三异丙基苯磺酰氯,以与上述实施例3相同的配方、操作,得到3.70g白色固体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.35。将分析的结果示于表1~3。
[实施例8]化合物No.38的制造
使用2-乙基己基锂代替1-丁基锂,以与上述实施例1和实施例3相同的配方、操作,得到3.05g淡黄色固体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.38。将分析的结果示于表1~3。
[实施例9]化合物No.40的制造
使用十四烷基溴化锌代替1-丁基锂,以与上述实施例1和实施例3相同的配方、操作,得到2.12g淡黄色固体。对得到的晶体进行各种分析,确认为化合物No.40。将分析的结果示于表1~3。
[表1]
[表2]
[表3]
[实施例10]负型抗蚀剂组合物的制备和评价
关于化合物No.5,另行合成六氟化锑盐。使100g Nippon Kayaku Seizo Co.,Ltd.制造的EPPN-201在100g甲乙酮(MEK)中溶解,制备树脂溶液,将0.05g上述六氟化锑盐溶解在8.00g该树脂溶液中来制备抗蚀剂溶液。将其在铝板上以#9的棒涂机涂布,在80℃下干燥10分钟后,使用超高压汞灯与照射分光器进行曝光。在80℃下进行10分钟烘培,在MEK下浸泡30秒进行显影,以二甲苯清洗。照射波长405nm的光使其固化。
固化后放置在室温下24小时后,以蘸有甲乙酮的棉棒擦拭涂膜,结果即使反复200次涂膜也不被侵蚀,确认充分地进行了固化。
[实施例11]阳离子聚合性组合物的制造和评价
向混合80g 3,4-环氧基环己基甲基-3,4-环氧基环己基羧酸酯和20g 1,4-丁烷二醇二缩水甘油醚而成的物质中添加4mmol化合物No.5,充分地搅拌均匀。将其在铝涂覆纸上以#3的棒涂机进行涂布。对其使用装有带式传送机的光照射装置,照射80W/cm的高压汞灯的光。从灯到带式传送机的距离设为10cm、带式传送机的线速度设为8m/分钟。
固化后放置在室温下24小时后,以蘸有甲乙酮的棉棒擦拭涂膜,结果即使反复200次涂膜也不被侵蚀,确认充分地进行了固化。
[评价例1]UV吸收光谱和溶解性的评价
将化合物No.4、No.5、No.7、No.10、No.20、No.6、No.35、No.38、No.40以及用下述化学式表示的比较化合物1溶解在乙腈中,以日光光度计U-3010测定吸收光谱,示出在300nm~400nm范围的吸收附近的λmax、ε(摩尔吸光系数)、和在365nm下的ε的值。另外,进行25℃下的对丙二醇单甲基醚乙酸酯的溶解性的评价。溶解性表示为以每1%质量地使浓度上升,不发生溶解残留的浓度,将结果示于表4。
[表4]
由上述表4表明:比较本发明的化合物与比较化合物1时,本发明的化合物对365nm的光的吸收均大。另外,化合物No.4、No.5的溶解性高。另外,磺酸酯部位为三氟甲烷磺酸酯的化合物No.4、化合物No.5、化合物No.7、化合物No.10中,化合物No.4的溶解性最高,磺酸酯部位为甲苯磺酸酯的化合物No.6、化合物No.38、化合物No.40中,化合物No.6的溶解性最高,上述通式(I)中X不同的化合物No.4、化合物No.20中,化合物No.4的溶解性最高。
[评价例2]产酸率
关于化合物No.4、化合物No.7、化合物No.10、化合物No.20、比较化合物1,制备0.5质量%的乙腈/水的混合溶液(乙腈/水=9/1,容积比),在内径50mm的培养皿中放入5.0g,使用HOYACANDEOOPTRONICS公司制造的UV灯与仅透过365nm附近的波长的截除滤波器,照射100mW/cm2的UV。照射时间分别设为10秒、30秒、60秒这3点。曝光后,以45g的乙腈/水的混合溶液(乙腈/水=9/1,容积比)进行稀释,使用平沼产业株式会社制造的自动滴定装置(COM-1600),以0.1N的氢氧化钾水溶液进行滴定,通过使用的容量测定酸浓度,由其计算产生率(mol%)。将结果示于表5。
[表5]
关于化合物No.10,在10秒照射下,产酸少,不能测定。
通过上述表5,磺酸酯部位为三氟甲烷磺酸酯的化合物No.4、20与比较化合物1比较时,确认本发明的化合物No.4、20的产酸能力大。另外,磺酸酯部位不同的化合物No.4、No.20与化合物No.7、化合物No.10比较时,确认化合物No.4、No.20的产酸率高。

Claims (7)

1.一种磺酸衍生物化合物,其特征在于,其用下述通式(I)表示,
式(I)中,X表示碳数1~14的直链或支链烷基,R表示碳数1~18的脂肪族烃基、碳数6~20的芳基、碳数7~20的芳基烷基、被酰基取代的碳数7~20的芳基、碳数3~12的脂环式烃基、10-樟脑基或下述通式(II)所示的基团,该脂肪族烃基、芳基、芳基烷基、脂环式烃基可以没有取代基,也可以被选自卤素原子、碳数1~4的卤代烷基、碳数1~18的烷氧基以及碳数1~18的烷硫基中的基团取代;
式(II)中,Y1表示单键或碳数1~4的烷二基,R1和R2各自独立地表示碳数2~6的烷二基、碳数2~6的卤代烷二基、碳数6~20的亚芳基或碳数6~20的卤代亚芳基,R3表示碳数1~18的直链或支链烷基、碳数1~18的卤代直链或支链烷基、碳数3~12的脂环式烃基、碳数6~20的芳基、碳数6~20的卤代芳基、碳数7~20的芳基烷基或碳数7~20的卤代芳基烷基,a、b表示0或1,a、b中的任一者为1。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中,X为碳数4的烷基。
3.根据权利要求1所述的化合物,其中,R为碳数1~8的全氟烷基。
4.一种光产酸剂,其特征在于,其包含权利要求1~3的任一项所述的化合物。
5.一种阳离子聚合引发剂,其特征在于,其包含权利要求1~3的任一项所述的化合物。
6.一种抗蚀剂组合物,其特征在于,其含有权利要求4所述的光产酸剂。
7.一种阳离子聚合性组合物,其特征在于,其含有权利要求5所述的阳离子聚合引发剂。
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