JP2002128788A - ケイ素含有脂環式化合物 - Google Patents

ケイ素含有脂環式化合物

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JP2002128788A JP2000318752A JP2000318752A JP2002128788A JP 2002128788 A JP2002128788 A JP 2002128788A JP 2000318752 A JP2000318752 A JP 2000318752A JP 2000318752 A JP2000318752 A JP 2000318752A JP 2002128788 A JP2002128788 A JP 2002128788A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライエッチング耐性、放射線に対する透明
性、解像度、現像性等に優れた化学増幅型レジストに使
用されるポリシロキサン系樹脂の原料等として有用な新
規ケイ素含有脂環式化合物を提供する。 【解決手段】 ケイ素含有脂環式化合物は、ビシクロ[
2.2.1 ]ヘプタン環または2〜4個のビシクロ[
2.2.1 ]ヘプタン環が縮合した環に、2−ヒドロキ
シ−(2−トルフルオロメチル)エチル基、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−(2−トリフルオロメチル)エチル
基または2−ヒドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメ
チル)エチル基と、(置換)シリル基または環状ポリシ
ロキサン基(ケイ素原子数3〜10)とが結合した構
造、あるいは前記構造中の水酸基の水素原子を酸解離性
有機基で置換した構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ケイ素含有脂環式
化合物に関わり、さらに詳しくは、各種の放射線を用い
る微細加工に好適な化学増幅型レジストに使用されるポ
リシロキサン系樹脂の原料等として有用な酸解離性有機
基を有する新規ケイ素含有脂環式化合物、および該ケイ
素含有脂環式化合物の原料等として有用な新規ケイ素含
有脂環式化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、LSI(高集積回路)の高密度
化、高集積化に対する要求が益々高まっており、それに
伴い配線パターンの微細化も急速に進行している。この
ような配線パターンの微細化に対応しうる手段の一つと
して、リソグラフィープロセスに用いる露光光線を短波
長化する方法があり、近年では、g線(波長436n
m)やi線(波長365nm)等の紫外線に替えて、K
rFエキシマレーザー(波長248nm)あるいはAr
Fエキシマレーザー(波長193nm)等の遠紫外線
や、電子線、X線等が用いられるようになっており、ま
たF2 エキシマレーザー(波長157nm)の使用につ
いても検討されている。ところで、従来のレジスト組成
物には、樹脂成分としてノボラック樹脂、ポリ(ビニル
フェノール)等が用いられてきたが、これらの材料は構
造中に芳香族環を含み、193nmの波長に強い吸収が
あるため、ArFエキシマレーザーを用いたリソグラフ
ィープロセスでは、高感度、高解像度、高アスペクト比
に対応した高い精度が得られない。そこで、193nm
以下、特に157nmの波長に対して透明で、かつ芳香
族環と同等レベル以上のドライエッチング耐性を有する
レジスト用樹脂材料が求められている。その一つとして
シロキサン系ポリマーが考えられ、MIT R.R.Kunzらは、
ポリシロキサン系ポリマーが、193nm以下の波長で
の透明性に優れるという測定結果を提示しており、この
ポリマーが193nm以下の波長を用いるリソグラフィ
ープロセスにおけるレジスト材料に適していると報告し
ている(J. Photopolym. Sci. Technol., Vol.12, No.
4, 1999) 。また、ポリシロキサン系ポリマーはドライ
エッチング耐性に優れ、中でもラダー構造をもつポリオ
ルガノポリシルセスキオキサンを含むレジストが高い耐
プラズマ性を有することも知られている。
【0003】一方、シロキサン系ポリマーを用いるレジ
スト組成物についても既に幾つか報告されている。即
ち、特開平5−323611号公報には、カルボン酸エ
ステル基、フェノールエーテル基等の酸解離性基が1個
以上の炭素原子を介してケイ素原子に結合した、側鎖に
酸解離性基を有するポリシロキサンを用いた放射線感応
性樹脂組成物が、また特開平8−160623号公報に
は、ポリ(2−カルボキシエチルシロキサン)のカルボ
キシル基をt−ブチル基等の酸解離性基で保護したポリ
マーを用いたポジ型レジストが、さらに特開平11−6
0733号公報には、酸解離性エステル基を有するポリ
オルガノシルセスキオキサンを用いたレジスト樹脂組成
物が、それぞれ開示されている。しかしながら、従来の
酸解離性基含有シロキサン系ポリマーを用いたレジスト
組成物では、放射線に対する透明性、解像度、現像性等
のレジストとしての基本物性の点で未だ満足できない。
そこで、シロキサン系ポリマーの優れたドライエッチン
グ耐性を備えつつ、レジストとしての基本物性に優れた
レジスト組成物をもたらす新たな樹脂および当該樹脂を
与える原料化合物の開発が強く望まれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ドラ
イエッチング耐性、放射線に対する透明性、解像度、現
像性等に優れた化学増幅型レジストに使用されるポリシ
ロキサン系樹脂の原料として極めて好適であり、また他
の技術分野におけるポリシロキサン系樹脂や各種シラン
含有脂環式化合物の原料等としても有用な新規ケイ素含
有脂環式化合物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、第一に、下記
一般式(I)で表されるケイ素含有脂環式化合物(以
下、「化合物(I)」という。)からなる。
【0006】
【化9】
【0007】〔一般式(I)において、各Rは相互に独
立して、水素原子またはメチル基を示し、各R1 は相互
に独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水
素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;
ハロゲン原子;または1級、2級もしくは3級のアミノ
基を示し、各R2 は相互に独立して、炭素数1〜20の
1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化
炭化水素基;または下記式(i)
【0008】
【化10】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
0の整数である。)
【0009】で表される基を示し、mが0または1であ
るとき、2つのR2 が相互に結合して2個の酸素原子お
よびケイ素原子と共に環を形成してもよく、Rf は水素
原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、m
は0〜3の整数であり、nは0〜3の整数であり、一般
式(I)に表示したケイ素原子は、最上位にあるビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位または3−位に結
合している。〕
【0010】本発明は、第二に、下記一般式(II)で表
される酸解離性有機基を有するケイ素含有脂環式化合物
(以下、「化合物(II)」という。)からなる。
【0011】
【化11】
【0012】〔一般式(II)において、各Rは相互に独
立して、水素原子またはメチル基を示し、各R1 は相互
に独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水
素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;
ハロゲン原子;または1級、2級もしくは3級のアミノ
基を示し、各R2 は相互に独立して、炭素数1〜20の
1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化
炭化水素基;または下記式(i)
【0013】
【化12】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
0の整数である。)
【0014】で表される基を示し、mが0または1であ
るとき、2つのR2 が相互に結合して2個の酸素原子お
よびケイ素原子と共に環を形成してもよく、Rf は水素
原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、Z
は1価の酸解離性有機基を示し、mは0〜3の整数であ
り、nは0〜3の整数であり、一般式(II)に表示した
ケイ素原子は、最上位にあるビシクロ[ 2.2.1 ]ヘ
プタン環の2−位または3−位に結合している。〕
【0015】本発明は、第三に、下記一般式(III)で表
されるケイ素含有脂環式化合物(以下、「化合物(II
I)」という。)からなる。
【0016】
【化13】
【0017】〔一般式(III)において、各Rは相互に独
立して、水素原子またはメチル基を示し、各Yは相互に
独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素
基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;ハ
ロゲン原子;1級、2級もしくは3級のアミノ基;また
は−OR2 {但し、R2 は炭素数1〜20の1価の炭化
水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素
基;または下記式(i)
【0018】
【化14】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
0の整数である。)
【0019】で表される基を示す。}を示し、Rf は水
素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、
pは3〜10の整数であり、nは0〜3の整数であり、
一般式(III)に表示した各ケイ素原子は、最上位にある
ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位または3−
位に結合している。〕
【0020】本発明は、第四に、下記一般式(IV) で表
される酸解離性有機基を有するケイ素含有脂環式化合物
(以下、「化合物(IV) 」という。)からなる。
【0021】
【化15】
【0022】〔一般式(IV) において、各Rは相互に独
立して、水素原子またはメチル基を示し、各Yは相互に
独立して、水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素
基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;ハ
ロゲン原子;1級、2級もしくは3級のアミノ基;また
は−OR2 {但し、R2 は炭素数1〜20の1価の炭化
水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素
基;または下記式(i)
【0023】
【化16】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
0の整数である。)
【0024】で表される基を示す。}を示し、Rf は水
素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、
Zは1価の酸解離性有機基を示し、pは3〜10の整数
であり、nは0〜3の整数であり、一般式(IV) に表示
した各ケイ素原子は、最上位にあるビシクロ[ 2.2.
1 ]ヘプタン環の2−位または3−位に結合してい
る。〕
【0025】以下、本発明について詳細に説明する。 化合物(I) 一般式(I)において、R1 およびR2 の炭素数1〜2
0の1価の炭化水素基としては、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、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘ
キシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチ
ルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデ
シル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n
−オクタデシル基、シクロブチル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基等の直鎖状、分岐状もしくは環状
のアルキル基;フェニル基、o−トリル基、m−トリル
基、p−トリル基、ベンジル基、フェネチル基、1−ナ
フチル基、2−ナフチル基等の芳香族炭化水素基;ノル
ボルニル基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカ
ニル基、アダマンチル基等の有橋式炭化水素基等を挙げ
ることができる。これらの1価の炭化水素基のうち、R
1 としては、メチル基、エチル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基、ノルボルニル基、テトラシクロデカ
ニル基等が好ましく、またR2 としては、メチル基、エ
チル基、n−プロピル基、i−プロピル基等が好まし
い。
【0026】また、R1 およびR2 の炭素数1〜20の
1価のハロゲン化炭化水素基としては、例えば、前記1
価の炭化水素基を1種以上あるいは1個以上のハロゲン
原子、好ましくは1個以上のフッ素原子で置換した基、
より具体的には、トリフルオロメチル基、ペンタフルオ
ロエチル基、3,3,3,2,2−ペンタフルオロ−n
−プロピル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフ
ルオロ−i−プロピル基、ペンタフルオロフェニル基、
ペンタフルオロベンジル基、ペンタフルオロフェネチル
基、パーフルオロノルボルニル基、下記式(ii)
【0027】
【化17】 (式中、各Rf'は相互に独立して、水素原子またはフッ
素原子を示し、かつ少なくとも1個のRf'がフッ素原子
であり、bは0〜4の整数である。)で表される基等を
挙げることができる。
【0028】これらの1価のハロゲン化炭化水素基のう
ち、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、
3,3,3,2,2−ペンタフルオロ−n−プロピル
基、ペンタフルオロフェニル基、o−フルオロフェニル
基、m−フルオロフェニル基、p−フルオロフェニル
基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオ
ロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6
−ジフルオロフェニル基、3,4−ジフルオロフェニル
基、3,5−ジフルオロフェニル基、2,3,4−トリ
フルオロフェニル基、2,3,5−トリフルオロフェニ
ル基、2,3,6−トリフルオロフェニル基、2,4,
6−トリフルオロフェニル基、3,4,5−トリフルオ
ロフェニル基、ペンタフルオロベンジル基、ペンタフル
オロフェネチル基等が好ましい。
【0029】また、R1 のハロゲン原子としては、例え
ば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等を挙げることが
できる。これらのハロゲン原子のうち、塩素原子が好ま
しい。また、R1 の2級もしくは3級のアミノ基として
は、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プ
ロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、n−ブチルア
ミノ基、シクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミ
ノ基、フェニルアミノ基、ベンジルアミノ基、ジメチル
アミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−i−プロピルアミノ
基、ジシクロペンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミ
ノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等を挙
げることができる。R1 のアミノ基としては、アミノ
基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジシクロペ
ンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジフェニ
ルアミノ基等が好ましい。
【0030】また、R2 を示す式(i)において、Xの
炭素数1〜20の1価の炭化水素基;および炭素数1〜
20の1価のハロゲン化炭化水素基としては、例えば、
前記R1 およびR2 について例示したそれぞれ1価の炭
化水素基および1価のハロゲン化炭化水素基と同様の基
等を挙げることができる。これらの基のうち、1価の炭
化水素基としては、メチル基、エチル基、フェニル基等
が好ましく、1価のハロゲン化炭化水素基としては、ト
リフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタ
フルオロフェニル基等が好ましい。
【0031】また、Xの炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状もしくは環状のアルコキシル基としては、例えば、メ
トキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポ
キシ基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、sec−ブ
トキシ基、t−ブトキシ基、シクロペンチルオキシ基、
シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。これ
らのアルコキシル基のうち、メトキシ基、エトキシ基等
が好ましい。式(i)におけるXとしては、特に、メチ
ル基、フェニル基、メトキシ基等が好ましい。また、式
(i)におけるaとしては、特に、1〜5が好ましい。
【0032】一般式(I)におけるR1 としては、特
に、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、フェニル
基、ペンタフルオロフェニル基、塩素原子、ジメチルア
ミノ基等が好ましい。また、一般式(I)におけるR2
としては、特に、メチル基、エチル基、t−ブチル基、
トリメチルシリル基等が好ましい。また、一般式(I)
におけるRとしては、水素原子およびメチル基がともに
好ましい。また、一般式(I)におけるRf としては、
水素原子、メチル基およびトリフルオロメチル基がいず
れも好ましい。また、一般式(I)におけるmおよびn
としてはそれぞれ、特に、0または1が好ましい。
【0033】化合物(I)の好ましい具体例としては、
下記式(I-1-1) 〜(I-1-36)(但し、Rf は水素原
子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、Me
はメチル基を示す。以下同様。)、式(I-2-1) 〜(I
-2-44)、式(I-3-1) 〜(I-3-4) 、式(I-4-1) 〜
(I-4-4) で表される化合物等を挙げることができる。
【0034】
【化18】
【0035】
【化19】
【0036】
【化20】
【0037】
【化21】
【0038】
【化22】
【0039】
【化23】
【0040】
【化24】
【0041】
【化25】
【0042】
【化26】
【0043】
【化27】
【0044】
【化28】
【0045】
【化29】
【0046】
【化30】
【0047】
【化31】
【0048】
【化32】
【0049】
【化33】
【0050】
【化34】
【0051】
【化35】
【0052】
【化36】
【0053】
【化37】
【0054】
【化38】
【0055】
【化39】
【0056】
【化40】
【0057】
【化41】
【0058】
【化42】
【0059】
【化43】
【0060】
【化44】
【0061】
【化45】
【0062】これらの化合物(I)のうち、特に、式
(I-1-2)、式(I-1-3)、式(I-1-5)、式(I-1-
6) 、式(I-1-8) 、式(I-1-9) 、式(I-1-10)、式
(I-1-11)または式(I-1-12)(但し、Rf はいずれも
トリフルオロメチル基である。)で表される化合物等が
好ましい。
【0063】化合物(I)の合成 化合物(I)は、例えば、下記式に示すように、一般式
(V)で表されるノルボルネン(即ち、ビシクロ[ 2.
2.1 ]ヘプト−2−エン)誘導体と、対応するヒドロ
シラン化合物とを、常法のヒドロシリル化反応に従い、
ヒドロシリル化触媒の存在下、無溶媒下あるいは適当な
溶媒中で反応させることにより合成することができる。
【0064】
【化46】 (式中、R、R1 、R2 、Rf 、mおよびnは一般式
(I)におけるそれぞれR、R1 、R2 、Rf 、mおよ
びnと同義である。)
【0065】前記ヒドロシリル化触媒としては、例え
ば、遷移金属触媒、ラジカル反応開始剤等を挙げること
ができる。ヒドロシリル化触媒のうち、前記遷移金属触
媒としては、例えば、H2PtCl6 、K2PtCl6 、Na2PtCl6
(NH4)2PtCl6 、K2PtCl4 、Na2PtCl4、(NH4)2PtCl4 、Pt
Cl2 、H2PtBr6 、K2PtBr6 、Na2PtBr6、PtBr4 、K2PtBr
4 、PtBr2 、K2PtI6、Na2PtI6 、PtI4、PtI2、PtCl2(C6
H5CN) 、PtCl2(CH3CN)2 、PtCl2[P(C6H5)3]2、cis-PtCl
2(スチレン)2、cis-PtCl2(p-クロロスチレン)2 、KPtC
l3(スチレン)2、(n-Bu)4NPtCl3(スチレン)2(但し、n-B
uはn−ブチル基を示す。以下同様。) 、下記式(iii)
で表される化合物、
【0066】
【化47】
【0067】trans-PtCl2(NH3)2 、cis-PtCl2[P(C
2H5)3)2、cis-PtCl2[P(n-Bu)3]2、[(n-Bu)4N]2PtCl6
[P(C6H5)4]2PtCl4、(n-Bu)4NPtI3(CO)、[(n-Bu)4N]2-ci
s-PtCl2(SnCl3)2 、[(CH3)4N]3Pt(SnCl3)5、[ビス(ト
リフェニルホスフィン)イミニウム]Pt(SnCl3)3[As(C2H
5)3]2 、(C2H5)4NPt(SnCl3)3 (1,5-シクロオクタジエ
ン) 、白金−活性炭、白金ブラック等の白金触媒;PdCl
2[P(C6H5)3]2、PdCl2(1,5-シクロオクタジエン) 、パラ
ジウム−活性炭、パラジウムブラック等のパラジウム触
媒;HRh[P(C6H5)3]4、ロジウム−活性炭等のロジウム触
媒;IrCl3 等のイリジウム触媒;RuCl3 等のルテニウム
触媒;Co2(CO)8等のコバルト触媒;NiCl2 、NiBr2 、Ni
(CN)2 等のニッケル触媒;CuCl2 、CuBr2 、CuCl、CuB
r、CuCN等の銅触媒等を挙げることができる。
【0068】これらの遷移金属触媒のうち、H2PtCl6
K2PtCl6 、Na2PtCl6、K2PtCl4 、Na2PtCl4、PtCl2 、H2
PtBr6 、K2PtBr6 、Na2PtBr6、K2PtBr4 、白金−活性炭
等の白金触媒が好ましい。前記遷移金属触媒は、単独で
または2種以上を混合して使用することができる。ま
た、前記遷移金属触媒は、例えばi−プロピルアルコー
ル等の有機溶剤に溶解して添加してもよい。遷移金属触
媒の使用量は、ヒドロシラン化合物100重量部に対し
て、通常、0.00001〜1,000重量部である。
【0069】また、前記ラジカル反応開始剤としては、
例えば、ベンゾイルパーキサイド、ラウロイルパーキサ
イド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、t−
ブチルハイドロパーキサイド、クメンハイドロパーキサ
イド、ジ−t−ブチルパーキサイド、ジクミルパーオキ
サイド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,
4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビス(4−メトキ
シ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等を挙げること
ができる。これらのラジカル反応開始剤は、単独でまた
は2種以上を混合して使用することができる。ラジカル
反応開始剤の使用量は、ヒドロシラン化合物100重量
部に対して、通常、0.01〜1,000重量部であ
る。
【0070】また、ヒドロシリル化反応に使用される溶
媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン、n
−オクタン等の脂肪族炭化水素類;ベンジルエチルエー
テル、ジ−n−ヘキシルエーテル、テトラヒドロフラン
等のエーテル類;ジクロロメタン、クロロホルム、1,
2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;2−ブ
タノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノン、
2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3−メ
チル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブタノ
ン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状もしく
は分岐状のケトン類;シクロペンタノン、3−メチルシ
クロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロ
ヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、イソ
ホロン等の環状のケトン類;プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコ
ールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プ
ロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルアセテー
ト、プロピレングリコールモノ−sec−ブチルエーテ
ルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−ブチル
エーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアル
キルエーテルアセテート類;2−ヒドロキシプロピオン
酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒ
ドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロキシプ
ロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピオン酸
n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブチル、
2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2−ヒド
ロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキシプロ
ピオン酸アルキル類;3−メトキシプロピオン酸メチ
ル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプ
ロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等
の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類;
【0071】n−プロピルアルコール、i−プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアル
コール、シクロヘキサノール、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−n−プロピルエーテル、
エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、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−
n−プロピルエーテル等のアルコール類;ジエチレング
リコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエ
チルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピル
エーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテ
ル等のジアルキレングリコールジアルキルエーテル類;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチ
レングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート
等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテー
ト類;2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチ
ルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ
ート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸
エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル等の他のエステル類のほか、N−メチルピ
ロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジ
メチルアセトアミド、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、
カプロン酸、カプリル酸、酢酸ベンジル、安息香酸エチ
ル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチ
ロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、アセトニ
トリル等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独
でまたは2種以上を混合して使用することができる。溶
媒の使用量は、ヒドロシラン化合物100重量部に対し
て、通常、2,000重量部以下である。
【0072】このヒドロシリル化反応は、無溶媒下、あ
るいはトルエン、キシレン、n−ヘキサン、テトラヒド
ロフラン、ジクロロメタン等の溶媒中で行うことが好ま
しい。さらに、このヒドロシリル化反応は、窒素あるい
はアルゴン気流中、無水条件下で行うことが好ましい。
このヒドロシリル化反応の温度は、通常、−50〜+3
00℃、好ましくは0〜200℃であり、反応時間は、
通常、5分〜1,000時間程度である。一般的なヒド
ロシリル化反応は、通常、常圧あるいはそれ以上の加圧
下で行うのが望ましいとされているが、化合物(I)を
合成するヒドロシリル化反応の場合、常圧より低い圧力
下での反応も可能であり、特別な反応容器を必要としな
い利点を有する。
【0073】このようなヒドロシリル化反応において
は、通常、一般式(I)に表示したケイ素原子が、最上
位にあるビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位に
結合した化合物(I)と3−位に結合した化合物(I)
とが同時に生成される。この混合物はそのまま、例え
ば、ポリシロキサン系樹脂を製造するための原料として
使用することができるが、必要に応じて、例えば、蒸
留、再結晶、液体クロマトグラフィ、ガスクロマトグラ
フィ等の方法により、両化合物(I)を分離することが
できる。
【0074】化合物(I)の用途 化合物(I)は、特に、化合物(II) の合成原料として
極めて有用である。また、R1 としてのハロゲン原子と
基OR2 との合計数が2もしくは3である化合物(I)
は、Si−ハロゲン原子結合および/またはSi−OR
2 結合の加水分解反応およびシラノール基の重縮合反応
を経由して、アルカリ可溶性のポリシロキサン系樹脂を
製造するための原料としても極めて有用である。このポ
リシロキサン系樹脂の製造に際しては、R1 としてのハ
ロゲン原子と基OR2 との合計数が2もしくは3である
化合物(I)中の該ハロゲン原子あるいは基OR2 の少
なくとも一部を予め加水分解してシラノール基に変換し
て使用することができ、また後述する化合物(III)を共
重縮合させることもできる。また、必要に応じて、R1
としてのハロゲン原子と基OR2 との合計数が1である
化合物(I)、および/または該化合物(I)中のハロ
ゲン原子もしくは基OR2 を予め加水分解してシラノー
ル基に変換した化合物を、ポリシロキサン系樹脂の分子
量あるいは分子構造を調節するために共縮合させること
ができる。さらに、場合により、縮合反応に関して2官
能以上の他のシラン化合物、縮合反応に関して単官能の
他のシラン化合物あるいは化合物(III)以外の環状ポリ
シロキサンも、共縮合あるいは共重縮合させることがで
きる。
【0075】このようにして得られるアルカリ可溶性の
ポリシロキサン系樹脂は、例えば、遠紫外線、紫外線、
荷電粒子線、X線の如き各種の放射線の照射により酸を
発生する感放射線性酸発生剤(例えば、オニウム塩化合
物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホ
ン化合物、スルホン酸化合物等)およびアルカリ溶解性
制御剤(例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基
等の酸性官能基を有する化合物の該酸性官能基に、酸の
存在下で解離しうる1種以上の置換基を導入した化合物
等)と混合することにより、ポジ型の化学増幅型レジス
トとして極めて好適に使用することができ、また前記感
放射線性酸発生剤、および酸の存在下で該ポリシロキサ
ン系樹脂を架橋しうる化合物と混合することにより、ネ
ガ型の化学増幅型レジストとして極めて好適に使用する
ことができる。これらのポジ型あるいはネガ型の化学増
幅型レジストは、ドライエッチング耐性、放射線に対す
る透明性、解像度、現像性等に優れた特性を有する。さ
らに、化合物(I)は、他の技術分野におけるポリシロ
キサン系樹脂の原料や、同様のノルボルナン(即ち、ビ
シクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン)系環構造を有する他の
ケイ素含有脂環式化合物の原料等としても有用である。
【0076】化合物(II) 一般式(II) において、R1 の炭素数1〜20の1価の
炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水
素基;ハロゲン原子;および1級、2級もしくは3級の
アミノ基としては、例えば、前記一般式(I)における
1 について例示したそれぞれ1価の炭化水素基;1価
のハロゲン化炭化水素基;ハロゲン原子;および1級、
2級もしくは3級のアミノ基と同様の基等を挙げること
ができる。一般式(II)におけるR1 としては、特に、
メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、
ペンタフルオロフェニル基、塩素原子、ジメチルアミノ
基等が好ましい。
【0077】また、R2 の炭素数1〜20の1価の炭化
水素基;および炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化
水素基としては、例えば、前記記一般式(I)における
2について例示したそれぞれ1価の炭化水素基;およ
び1価のハロゲン化炭化水素基と同様の基等を挙げるこ
とができる。また、R2 を示す式(i)において、Xの
炭素数1〜20の1価の炭化水素基;および炭素数1〜
20の1価のハロゲン化炭化水素基としては、例えば、
前記一般式(I)におけるXのそれぞれ1価の炭化水素
基;および1価のハロゲン化炭化水素基と同様の基等を
挙げることができる。一般式(II)におけるR2 として
は、特に、メチル基、エチル基、t−ブチル基、トリメ
チルシリル基等が好ましい。
【0078】また、Zの1価の酸解離性有機基として
は、例えば、3級アルキル基、Zが結合している酸素原
子と共にアセタール基を形成する基(以下、「アセター
ル形成基」という。)、置換メチル基、1−置換エチル
基、1−分岐アルキル基(但し、3級アルキル基を除
く。)、シリル基、ゲルミル基、アルコキシカルボニル
基、アシル基、環式酸解離性基等を挙げることができ
る。
【0079】前記3級アルキル基としては、例えば、t
−ブチル基、1,1−ジメチルプロピル基、1−メチル
−1−エチルプロピル基、1,1−ジメチルブチル基、
1−メチル−1−エチルブチル基、1,1−ジメチルペ
ンチル基、1−メチル−1−エチルペンチル基、1,1
−ジメチルヘキシル基、1,1−ジメチルヘプチル基、
1,1−ジメチルオクチル基等を挙げることができる。
また、前記アセタール形成基としては、例えば、メトキ
シメチル基、エトキシメチル基、n−プロポキシメチル
基、i−プロポキシメチル基、n−ブトキシメチル基、
t−ブトキシメチル基、n−ペンチルオキシメチル基、
n−ヘキシルオキシメチル基、シクロペンチルオキシメ
チル基、シクロヘキシルオキシメチル基、1−メトキシ
エチル基、1−エトキシエチル基、1−n−プロポキシ
エチル基、1−i−プロポキシエチル基、1−n−ブト
キシエチル基、1−t−ブトキシエチル基、1−n−ペ
ンチルオキシエチル基、1−n−ヘキシルオキシエチル
基、1−シクロペンチルオキシエチル基、1−シクロヘ
キシルオキシエチル基、1−メトキシプロピル基、1−
エトキシプロピル基、(シクロヘキル)(メトキシ)メ
チル基、(シクロヘキル)(エトキシ)メチル基、(シ
クロヘキル)(n−プロポキシ)メチル基、(シクロヘ
キル)(i−プロポキシ)メチル基、(シクロヘキル)
(シクロヘキシルオキシ)メチル基等を挙げることがで
きる。
【0080】また、前記置換メチル基としては、例え
ば、フェナシル基、p−ブロモフェナシル基、p−メト
キシフェナシル基、p−メチルチオフェナシル基、α−
メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジ
ル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、p
−ブロモベンジル基、p−ニトロベンジル基、p−メト
キシベンジル基、p−メチルチオベンジル基、p−エト
キシベンジル基、p−エチルチオベンジル基、ピペロニ
ル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニ
ルメチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、i−
プロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニ
ルメチル基、t−ブトキシカルボニルメチル基等を挙げ
ることができる。また、前記1−置換エチル基として
は、例えば、1−シクロプロピルエチル基、1−フェニ
ルエチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1−メトキ
シカルボニルエチル基、1−エトキシカルボニルエチル
基、1−n−プロポキシカルボニルエチル基、1−i−
プロポキシカルボニルエチル基、1−n−ブトキシカル
ボニルエチル基、1−t−ブトキシカルボニルエチル基
等を挙げることができる。
【0081】また、前記1−分岐アルキル基としては、
例えば、i−プロピル基、sec−ブチル基、1−メチ
ルブチル基等を挙げることができる。また、前記シリル
基としては、例えば、トリメチルシリル基、エチルジメ
チルシリル基、メチルジエチルシリル基、トリエチルシ
リル基、i−プロピルジメチルシリル基、メチルジ−i
−プロピルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t
−ブチルジメチルシリル基、メチルジ−t−ブチルシリ
ル基、トリ−t−ブチルシリル基、フェニルジメチルシ
リル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリ
ル基等を挙げることができる。また、前記ゲルミル基と
しては、例えば、トリメチルゲルミル基、エチルジメチ
ルゲルミル基、メチルジエチルゲルミル基、トリエチル
ゲルミル基、i−プロピルジメチルゲルミル基、メチル
ジ−i−プロピルゲルミル基、トリ−i−プロピルゲル
ミル基、t−ブチルジメチルゲルミル基、メチルジ−t
−ブチルゲルミル基、トリ−t−ブチルゲルミル基、フ
ェニルジメチルゲルミル基、メチルジフェニルゲルミル
基、トリフェニルゲルミル基等を挙げることができる。
また、前記アルコキシカルボニル基としては、例えば、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、i−プ
ロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等を
挙げることができる。
【0082】また、前記アシル基としては、例えば、ア
セチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル
基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソ
バレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミ
トイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル
基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペ
ロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル
基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイ
ル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、
フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベン
ゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタ
ロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロ
ポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル
基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル
基、p−トルエンスルホニル基、メシル基等を挙げるこ
とができる。さらに、前記環式酸解離性基としては、例
えば、3−オキソシクロヘキシル基、テトラヒドロピラ
ニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピ
ラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、3−ブロモテ
トラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラ
ニル基、2−オキソ−4−メチル−4−テトラヒドロピ
ラニル基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、
3−テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド基等
を挙げることができる。
【0083】これらの酸解離性有機基のうち、t−ブチ
ル基、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニ
ル基、テトラヒドロフラニル基や、メトキシメチル基、
エトキシメチル基、1−メトキシエチル基、1−エトキ
シエチル基等のアセタール形成基等が好ましい。
【0084】一般式(II)におけるRとしては、水素原
子およびメチル基がともに好ましい。また、一般式(I
I)におけるRf としては、水素原子、メチル基および
トリフルオロメチル基がいずれも好ましい。また、一般
式(II)におけるmおよびnとしてはそれぞれ、特に、
0または1が好ましい。
【0085】化合物(II) の好ましい具体例としては、
前記式(I-1-1) 〜(I-1-36)、式(I-2-1) 〜(I-2
-44)、式(I-3-1) 〜(I-3-4) 、式(I-4-1) 〜(I
-4-4) で表される化合物(但し、Rf はいずれも水素原
子である。)中の水酸基の水素原子を、t−ブチル基、
t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、
テトラヒドロフラニル基、メトキシメチル基、エトキシ
メチル基、1−メトキシエチル基または1−エトキシエ
チル基で置換した化合物;前記式(I-1-1) 〜(I-1-3
6)、式(I-2-1) 〜(I-2-44)、式(I-3-1) 〜(I-3
-4) 、式(I-4-1) 〜(I-4-4) で表される化合物(但
し、Rf はいずれもメチル基である。)中の水酸基の水
素原子を、t−ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、
テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、メ
トキシメチル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチ
ル基または1−エトキシエチル基で置換した化合物;前
記式(I-1-1) 〜(I-1-36)、式(I-2-1) 〜(I-2-4
4)、式(I-3-1) 〜(I-3-4) 、式(I-4-1) 〜(I-4
-4) で表される化合物(但し、Rf はいずれもトリフル
オロメチル基である。)中の水酸基の水素原子を、t−
ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピ
ラニル基、テトラヒドロフラニル基、メトキシメチル
基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基または1
−エトキシエチル基で置換した化合物等を挙げることが
できる。
【0086】これらの化合物(II) のうち、特に、式
(I-1-2)、式(I-1-3)、式(I-1-5)、式(I-1-
6)、式(I-1-8) 、式(I-1-9) 、式(I-1-10)、式
(I-1-11)または式(I-1-12)(但し、Rf はいずれも
トリフルオロメチル基である。)で表される化合物中の
水酸基の水素原子を、t−ブチル基、t−ブトキシカル
ボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラ
ニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、1−メ
トキシエチル基または1−エトキシエチル基で置換した
化合物等が好ましい。
【0087】化合物(II)の合成 化合物(II)は、例えば、 下記式に示すように、一般式(VI)で表されるノル
ボルネン誘導体と、対応するヒドロシラン化合物とを、
化合物(I)の合成方法と同様にして、ヒドロシリル化
反応させる方法
【0088】
【化48】
【0089】(式中、R、R1 、R2 、Rf 、Z、mお
よびnは一般式(II)におけるそれぞれR、R1
2 、Rf 、Z、mおよびnと同義である。); 化合物(I)中の水酸基の水素原子を、1価の酸解
離性有機基で置換する方法等により合成することができ
る。
【0090】前記の方法は、より具体的には、例え
ば、 (イ)Zがt−ブトキシカルボニル基の場合、化合物
(I)中の水酸基を、触媒量の4−ジメチルアミノピリ
ジンの存在下で、ジ−t−ブチルジカーボネートにより
エステル化する方法; (ロ)Zがテトラヒドロピラニル基である場合、化合物
(I)中の水酸基を、2,3−ジヒドロ−4H−ピラン
と、常法により付加反応させる方法; (ハ)Zが1−アルコキシエチル基のようなアセタール
形成基である場合、化合物(I)中の水酸基を、対応す
るアルキルビニルエーテルと、常法により付加反応させ
る方法 等により実施することができる。前記(イ)〜(ハ)の
各反応は、無溶媒下あるいは適当な溶媒中で実施するこ
とができる。これらの場合における溶媒としては、例え
ば、前記化合物(I)の合成で例示した溶媒と同様のも
のを挙げることができる。また、反応温度や反応時間等
の反応条件は、各方法や化合物(I)と反応させる試剤
等に応じて適宜選定される。特に、前記(イ)方法によ
ると、化合物(II)を効率よく合成することができる。
これに対し、一般の有機化合物中の水酸基の水素原子を
t−ブトキシカルボニル基で置換する際に通常使用され
ている水素化ナトリウム触媒では、化合物(I)から化
合物(II) を合成することが困難である。
【0091】化合物(II)の用途1 としてのハロゲン原子と基OR2 との合計数が2も
しくは3である化合物(II)は、Si−ハロゲン原子結
合および/またはSi−OR2 結合の加水分解反応およ
びシラノール基の重縮合反応を経由して、酸解離性有機
基を有するポリシロキサン系樹脂を製造するための原料
として極めて有用である。このポリシロキサン系樹脂の
製造に際しては、R1 としてのハロゲン原子と基OR2
との合計数が2もしくは3である化合物(II)中の該ハ
ロゲン原子あるいは基OR2 の少なくとも一部を予め加
水分解してシラノール基に変換して使用することがで
き、また後述する化合物(IV) と共重縮合させることも
できる。また、必要に応じて、R1 としてのハロゲン原
子と基OR2 との合計数が1である化合物(II)、およ
び/または該化合物(II)中のハロゲン原子もしくは基
OR2 を予め加水分解してシラノール基に変換した化合
物を、ポリシロキサン系樹脂の分子量あるいは分子構造
を調節するために共縮合させることができる。さらに、
場合により、縮合反応に関して2官能以上の他のシラン
化合物あるいは縮合反応に関して単官能の他のシラン化
合物も、共縮合あるいは共重縮合させることができる。
【0092】このようにして得られる酸解離性有機基を
有するポリシロキサン系樹脂は、その酸解離性有機基が
酸の存在下で解離して水酸基を生成することにより、ア
ルカリ性水溶液に対する親和性が増大するものであり、
例えば、遠紫外線、紫外線、荷電粒子線、X線の如き各
種の放射線の照射により酸を発生する感放射線性酸発生
剤(例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、
ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合
物等)と混合することにより、ドライエッチング耐性、
放射線に対する透明性、解像度、現像性等に優れたポジ
型の化学増幅型レジストとして極めて好適に使用するこ
とができる。さらに、化合物(II)は、他の技術分野に
おけるポリシロキサン系樹脂の原料や、同様のノルボル
ナン系環構造を有する他のケイ素含有脂環式化合物の原
料等としても有用である。
【0093】化合物(III) 一般式(III)において、Yの炭素数1〜20の1価の炭
化水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素
基;ハロゲン原子および2級もしくは3級のアミノ基と
しては、例えば、前記一般式(I)におけるR1 につい
て例示したそれぞれ1価の炭化水素基;1価のハロゲン
化炭化水素基;ハロゲン原子および2級もしくは3級の
アミノ基と同様の基等を挙げることができる。これらの
基のうち、1価の炭化水素基としては、メチル基、エチ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボル
ニル基、テトラシクロデカニル基、アダマンチル基等が
好ましく、1価のハロゲン化炭化水素基としては、トリ
フルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフ
ルオロフェニル基等が好ましく、ハロゲン原子として
は、塩素原子が好ましく、アミノ基としては、ジメチル
アミノ基等が好ましい。
【0094】また、YにおけるR2 の炭素数1〜20の
1価の炭化水素基および炭素数1〜20の1価のハロゲ
ン化炭化水素基としては、例えば、前記一般式(I)に
おけるR2 について例示したそれぞれ1価の炭化水素基
および1価のハロゲン化炭化水素基と同様の基等を挙げ
ることができる。これらの基のうち、1価の炭化水素基
としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−
プロピル基等が好ましく、1価のハロゲン化炭化水素基
としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチ
ル基等が好ましい。
【0095】また、R2 を示す式(i)において、Xの
炭素数1〜20の1価の炭化水素基および炭素数1〜2
0の1価のハロゲン化炭化水素基としては、例えば、前
記一般式(I)におけるR2 について例示したそれぞれ
1価の炭化水素基および1価のハロゲン化炭化水素基と
同様の基等を挙げることができる。これらの基のうち、
1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、フェ
ニル基等が好ましく、1価のハロゲン化炭化水素基とし
ては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基
等が好ましい。
【0096】また、Xの炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状もしくは環状のアルコキシル基としては、例えば、前
記一般式(I)におけるXについて例示したアルコキシ
ル基と同様の基等を挙げることができる。これらのアル
コキシル基のうち、メトキシ基、エトキシ基等が好まし
い。式(i)におけるXとしては、特に、メチル基、フ
ェニル基、メトキシ基等が好ましい。また、式(i)に
おけるaとしては、特に、1〜4が好ましい。
【0097】一般式(III)におけるYとしては、特に、
メチル基、フェニル基、トリフルオロメチル基、ペンタ
フルオロフェニル基、塩素原子、ジメチルアミノ基、メ
トキシ基、エトキシ基等が好ましい。また、一般式(II
I)におけるRとしては、水素原子およびメチル基がとも
に好ましい。また、一般式(III)におけるRf として
は、水素原子、メチル基およびトリフルオロメチル基が
いずれも好ましい。また、一般式(III)におけるpとし
ては、特に、3〜5が好ましく、一般式(III)における
nとしては、特に、0または1が好ましい。
【0098】化合物(III)の好ましい具体例としては、
下記式(III-1-1)〜式(III-1-6)、式(III-2-1)〜式
(III-2-6)で表される化合物等を挙げることができる。
【0099】
【化49】
【0100】
【化50】
【0101】
【化51】
【0102】
【化52】
【0103】化合物(III)の合成 化合物(III)は、例えば、 下記式に示すように、一般式(V)で表されるノル
ボルネン誘導体と、対応するヒドロシラン化合物とを、
化合物(I)の合成方法と同様にして、ヒドロシリル化
反応させる方法
【0104】
【化53】
【0105】(式中、R、Y、Rf 、Z、pおよびnは
一般式(III)におけるそれぞれR、Y、Rf 、Z、pお
よびnと同義である。); R1 としてのハロゲン原子と基OR2 との合計数が
2もしくは3である化合物(I)、および/または該化
合物(I)のハロゲン原子あるいは基OR2 の少なくと
も一部を加水分解してシラノール基を導入した化合物
を、常法により、アルカリ性触媒または酸性触媒の存在
下、適当な溶媒中で縮合する方法等により合成すること
ができる。前記の方法に使用される溶媒としては、例
えば、前記化合物(I)の合成で例示した溶媒と同様の
ものを挙げることができる。また、反応温度や反応時間
等の反応条件は、各方法や化合物(I)と反応させる試
剤等に応じて適宜選定される。前記の方法における縮
合反応に際しては、縮合度を表すpの異なる2種以上の
化合物(III)が同時に生成される場合や、化合物(III)
以外の化合物(即ち、pが3未満あるいは10を超える
化合物)も副生される場合がある。前者の場合、個々の
化合物への分別や、2種以上の化合物(III)からなる混
合物の組成調整は、化合物(III)の用途に応じて適宜実
施することができる。また後者の場合は、化合物(III)
とそれ以外の化合物との分別や、化合物(III)以外の化
合物の含量調整も、化合物(III)の用途に応じて適宜実
施することができる。
【0106】化合物(III)の用途 化合物(III)は、特に、化合物(IV) の合成原料として
極めて有用である。また、化合物(III)は、その環状ポ
リシロキサン結合の開環重付加反応により、アルカリ可
溶性のポリシロキサン系樹脂を製造するための原料とし
ても極めて有用である。このポリシロキサン系樹脂の製
造に際しては、R1 としてのハロゲン原子と基OR2
の合計数が2もしくは3である化合物(I)および/ま
たは該化合物(I)中のハロゲン原子あるいは基OR2
の少なくとも一部を予め加水分解してシラノール基に変
換した化合物を共重縮合させることもできる。また、必
要に応じて、R1 としてのハロゲン原子と基OR2 との
合計数が1である化合物(I)および/または該化合物
(I)中のハロゲン原子もしくは基OR2 を予め加水分
解してシラノール基に変換した化合物を、ポリシロキサ
ン系樹脂の分子量あるいは分子構造を調節するために共
縮合させることができる。さらに、場合により、他の環
状ポリシロキサン、縮合反応に関して2官能以上の他の
シラン化合物あるいは縮合反応に関して単官能の他のシ
ラン化合物も、共縮合あるいは共重縮合させることがで
きる。
【0107】このようにして得られるアルカリ可溶性の
ポリシロキサン系樹脂は、例えば、遠紫外線、紫外線、
荷電粒子線、X線の如き各種の放射線の照射により酸を
発生する感放射線性酸発生剤(例えば、オニウム塩化合
物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホ
ン化合物、スルホン酸化合物等)およびアルカリ溶解性
制御剤(例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基
等の酸性官能基を有する化合物の該酸性官能基に、酸の
存在下で解離しうる1種以上の置換基を導入した化合物
等)と混合することにより、ポジ型の化学増幅型レジス
トとして極めて好適に使用することができ、また前記感
放射線性酸発生剤、および酸の存在下で該ポリシロキサ
ン系樹脂を架橋しうる化合物と混合することにより、ネ
ガ型の化学増幅型レジストとして極めて好適に使用する
ことができる。これらのポジ型あるいはネガ型の化学増
幅型レジストは、ドライエッチング耐性、放射線に対す
る透明性、解像度、現像性等に優れた特性を有する。さ
らに、化合物(III)は、他の技術分野におけるポリシロ
キサン系樹脂の原料や、同様のノルボルナン系環構造を
有する他のケイ素含有脂環式化合物の原料等としても有
用である。
【0108】化合物(IV) 一般式(IV) において、Yの炭素数1〜20の1価の炭
化水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素
基;ハロゲン原子および2級もしくは3級のアミノ基と
しては、例えば、前記一般式(I)におけるR1 につい
て例示したそれぞれ1価の炭化水素基;1価のハロゲン
化炭化水素基;ハロゲン原子および2級もしくは3級の
アミノ基と同様の基等を挙げることができる。これらの
基のうち、1価の炭化水素基としては、メチル基、エチ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボル
ニル基、テトラシクロデカニル基、アダマンチル基等が
好ましく、1価のハロゲン化炭化水素基としては、トリ
フルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフ
ルオロフェニル基等が好ましく、ハロゲン原子として
は、塩素原子が好ましく、アミノ基としては、ジメチル
アミノ基等が好ましい。
【0109】また、YにおけるR2 の炭素数1〜20の
1価の炭化水素基および炭素数1〜20の1価のハロゲ
ン化炭化水素基としては、例えば、前記一般式(I)に
おけるR2 について例示したそれぞれ1価の炭化水素基
および1価のハロゲン化炭化水素基と同様の基等を挙げ
ることができる。これらの基のうち、1価の炭化水素基
としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−
プロピル基等が好ましく、1価のハロゲン化炭化水素基
としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチ
ル基等が好ましい。
【0110】また、R2 を示す式(i)において、Xの
炭素数1〜20の1価の炭化水素基および炭素数1〜2
0の1価のハロゲン化炭化水素基としては、例えば、前
記一般式(I)におけるR2 について例示したそれぞれ
1価の炭化水素基および1価のハロゲン化炭化水素基と
同様の基等を挙げることができる。これらの基のうち、
1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、フェ
ニル基等が好ましく、1価のハロゲン化炭化水素基とし
ては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基
等が好ましい。
【0111】また、Xの炭素数1〜20の直鎖状、分岐
状もしくは環状のアルコキシル基としては、例えば、前
記一般式(I)におけるXについて例示したアルコキシ
ル基と同様の基等を挙げることができる。これらのアル
コキシル基のうち、メトキシ基、エトキシ基等が好まし
い。式(i)におけるXとしては、特に、メチル基、フ
ェニル基、メトキシ基等が好ましい。また、式(i)に
おけるaとしては、特に、1〜4が好ましい。
【0112】一般式(IV) におけるYとしては、特に、
メチル基、フェニル基、トリフルオロメチル基、ペンタ
フルオロフェニル基、塩素原子、ジメチルアミノ基、メ
トキシ基、エトキシ基等が好ましい。
【0113】また、Zの1価の酸解離性有機基として
は、例えば、一般式(II) のZについて例示した1価の
酸解離性有機基と同様の基等を挙げることができる。こ
れらの酸解離性有機基のうち、t−ブチル基、t−ブト
キシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒ
ドロフラニル基や、メトキシメチル基、エトキシメチル
基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基等の
アセタール形成基等が好ましい。
【0114】一般式(IV) におけるRとしては、水素原
子およびメチル基がともに好ましい。また、一般式(I
V) におけるRf としては、水素原子、メチル基および
トリフルオロメチル基がいずれも好ましい。また、一般
式(IV) におけるpとしては、特に、3〜5が好まし
く、一般式(IV)におけるnとしては、特に、0または
1が好ましい。
【0115】化合物(IV) の好ましい具体例としては、
前記式(III-1-1)〜式(III-1-6)、式(III-2-1)〜式
(III-2-6)で表される化合物中の水酸基の水素原子を、
t−ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒド
ロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、メトキシメチ
ル基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基または
1−エトキシエチル基で置換した化合物等を挙げること
ができる。
【0116】これらの化合物(IV) のうち、特に、式
(III-1-3)、式(III-1-6)、式(III-2-3)または式(II
I-2-6)で表される化合物中の水酸基の水素原子を、t−
ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピ
ラニル基、テトラヒドロフラニル基、メトキシメチル
基、エトキシメチル基、1−メトキシエチル基または1
−エトキシエチル基で置換した化合物等が好ましい。
【0117】化合物(IV)の合成 化合物(IV)は、例えば、 下記式に示すように、一般式(VI)で表されるノル
ボルネン誘導体と、対応するヒドロシラン化合物とを、
化合物(I)の合成方法と同様にして、ヒドロシリル化
反応させる方法
【0118】
【化54】
【0119】(式中、R、Y、Rf 、Z、pおよびnは
一般式(IV) におけるそれぞれR、Y、Rf 、Z、pお
よびnと同義である。); R1 としてのハロゲン原子と基OR2 との合計数が
2もしくは3である化合物(II) 、および/または該化
合物(II) のハロゲン原子あるいは基OR2 の少なくと
も一部を加水分解してシラノール基を導入した化合物
を、常法により、アルカリ性触媒または酸性触媒の存在
下、適当な溶媒中で縮合する方法; 化合物(III)中の水酸基の水素原子を、1価の酸解
離性有機基で置換する方法 等により合成することができる。前記の方法に使用さ
れる溶媒としては、例えば、前記化合物(II)の合成で
例示した溶媒と同様のものを挙げることができる。ま
た、反応温度や反応時間等の反応条件は、各方法や化合
物(II)と反応させる試剤等に応じて適宜選定される。
前記の方法における縮合反応に際しては、縮合度を表
すpの異なる2種以上の化合物(IV)が同時に生成され
る場合や、化合物(IV)以外の化合物(即ち、pが3未
満あるいは10を超える化合物)も副生される場合があ
る。前者の場合、個々の化合物への分別や、2種以上の
化合物(IV)からなる混合物の組成調整は、化合物(I
V)の用途に応じて適宜実施することができる。また後
者の場合は、化合物(IV)とそれ以外の化合物との分別
や、化合物(IV)以外の化合物の含量調整も、化合物
(IV)の用途に応じて適宜実施することができる。
【0120】前記の方法は、より具体的には、例え
ば、 (イ)Zがt−ブトキシカルボニル基の場合、化合物
(III)中の水酸基を、触媒量の4−ジメチルアミノピリ
ジンの存在下で、ジ−t−ブチルジカーボネートにより
エステル化する方法; (ロ)Zがテトラヒドロピラニル基である場合、化合物
(III)中の水酸基を、2,3−ジヒドロ−4H−ピラン
と、常法により付加反応させる方法; (ハ)Zが1−アルコキシエチル基のようなアセタール
形成基である場合、化合物(III)中の水酸基を、対応す
るアルキルビニルエーテルと、常法により付加反応させ
る方法 等により実施することができる。前記(イ)〜(ハ)の
各反応は、無溶媒下あるいは適当な溶媒中で実施するこ
とができる。これらの場合における溶媒としては、例え
ば、前記化合物(I)の合成で例示した溶媒と同様のも
のを挙げることができる。また、反応温度や反応時間等
の反応条件は、各方法や化合物(III)と反応させる試剤
等に応じて適宜選定される。特に、前記(イ)方法によ
ると、化合物(IV)を効率よく合成することができる。
これに対し、一般の有機化合物中の水酸基の水素原子を
t−ブトキシカルボニル基で置換する際に通常使用され
ている水素化ナトリウム触媒では、化合物(III)から化
合物(IV) を合成することが困難である。
【0121】化合物(IV)の用途 化合物(IV) は、その環状ポリシロキサン結合の開環重
付加反応により、酸解離性有機基を有するポリシロキサ
ン系樹脂を製造するための原料として極めて有用であ
る。このポリシロキサン系樹脂の製造に際しては、R1
としてのハロゲン原子と基OR2 との合計数が2もしく
は3である化合物(II)および/または該化合物(II)
中のハロゲン原子あるいは基OR2 の少なくとも一部を
予め加水分解してシラノール基に変換した化合物を共重
縮合させることもできる。また、必要に応じて、R1
してのハロゲン原子と基OR2 との合計数が1である化
合物(II)および/または該化合物(II)中のハロゲン
原子もしくは基OR2 を予め加水分解してシラノール基
に変換した化合物を、ポリシロキサン系樹脂の分子量あ
るいは分子構造を調節するために共縮合させることがで
きる。さらに、場合により、他の環状ポリシロキサン、
縮合反応に関して2官能以上の他のシラン化合物あるい
は縮合反応に関して単官能の他のシラン化合物も、共縮
合あるいは共重縮合させることができる。
【0122】このようにして得られる酸解離性有機基を
有するポリシロキサン系樹脂は、その酸解離性有機基が
酸の存在下で解離して水酸基を生成することにより、ア
ルカリ性水溶液に対する親和性が増大するものであり、
例えば、遠紫外線、紫外線、荷電粒子線、X線の如き各
種の放射線の照射により酸を発生する感放射線性酸発生
剤(例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、
ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合
物等)と混合することにより、ドライエッチング耐性、
放射線に対する透明性、解像度、現像性等に優れたポジ
型の化学増幅型レジストとして極めて好適に使用するこ
とができる。さらに、化合物(IV) は、他の技術分野に
おけるポリシロキサン系樹脂の原料や、同様のノルボル
ナン系環構造を有する他のケイ素含有脂環式化合物の原
料等としても有用である。
【0123】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて、本発明の
実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明
は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
【実施例】実施例1 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリメトキシシラン13.4gおよび5−〔2−ヒ
ドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)〕ビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン20.0gを加え、
室温にて撹拌したのち、塩化白金酸(H2PtCl6)の0.2
モルi−プロピルアルコール溶液0.2ミリリットルを
加えて、反応を開始させ、100℃で48時間加熱還流
した。その後、反応溶液を室温に戻し、n−ヘキサンで
希釈したのち、セライト上で吸引ろ過し、さらに溶媒を
減圧留去して、粗生成物を得た。その後、粗生成物を2
mmHgおよび110℃で減圧蒸留して精製し、化合物
12.2gを得た。
【0124】この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH」)、13C−NMRスペクトル
(化学シフト「σC」) 、 29Si−NMRスペクトル
(化学シフト「σSi」)、19F−NMRスペクトル(化
学シフト「σF」)、赤外吸収スペクトル(IR)、質
量スペクトル(FABMS)を測定したところ、測定値は以下
のとおりであり、前記式(I-1-3)(但し、Rf はトリフ
ルオロメチル基である。) で表される化合物(I)と同
定された。また、この化合物(I)は、トリメトキシシ
リル基がビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位に
結合した化合物と3−位に結合した化合物とのほぼ等量
の混合物であった。 σH :3.6ppm(メトキシ基)。 σC :123ppm(トリフルオロメチル基)、51
ppm(メトキシ基)。 σSi :−45ppm。 σF :−76〜−79ppm。 IR :3400cm-1(水酸基)、2847cm
-1(メトキシ基)、1217cm-1(C−F結合)、1
097cm-1(シロキサン基)。 FABMS :m/z=397(M+ +1)。
【0125】実施例2 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリエトキシシラン38.8gおよび5−〔2−ヒ
ドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)〕ビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン43.2gを加え、
室温にて撹拌したのち、塩化白金酸(H2PtCl6)の0.2
モルi−プロピルアルコール溶液0.1ミリリットルを
加えて、反応を開始させ、100℃で30時間加熱還流
した。その後、反応溶液を室温に戻し、n−ヘキサンで
希釈したのち、セライト上で吸引ろ過し、さらに溶媒を
減圧留去して、粗生成物を得た。その後、粗生成物を3
mmHgおよび105℃で減圧蒸留して精製し、化合物
59.8gを得た。
【0126】この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH」)、13C−NMRスペクトル
(化学シフト「σC」) 、 29Si−NMRスペクトル
(化学シフト「σSi」)、19F−NMRスペクトル(化
学シフト「σF」)、赤外吸収スペクトル(IR)、質
量スペクトル(FABMS)を測定したところ、測定値は以下
のとおりであり、前記式(I-1-6)(但し、Rf はトリフ
ルオロメチル基である。) で表される化合物(I)と同
定された。また、この化合物(I)は、トリエトキシシ
リル基がビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位に
結合した化合物と3−位に結合した化合物とのほぼ等量
の混合物であった。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm
(エトキシ基)。 σC :123ppm(トリフルオロメチル基)、59
ppm(エトキシ基)、18ppm(メチル基)。 σSi :−48ppm。 σF :−76〜−79ppm。 IR :3400cm-1(水酸基)、2878cm
-1(メトキシ基)、1215cm-1(C−F結合)、1
082cm-1(シロキサン基)。 FABMS :m/z=439(M+ +1)。
【0127】実施例3 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、実施例2で得た化合物(I)3.0gおよびテトラ
ヒドロフラン10ミリリットルを加え、窒素気流中、氷
冷下で攪拌し、反応溶液の温度が5℃以下に達した時点
で、4−ジメチルアミノピリジン16.7mgを加えた
のち、ジ−t−ブチルジカーボネート1.64gをテト
ラヒドロフラン5ミリリットルに溶解した溶液を15分
間かけて滴下した。滴下終了後1時間攪拌したのち、反
応溶液を室温に戻し、さらに5時間攪拌した。その後、
反応溶液にn−ヘキサン50ミリリットルを加えて分液
ロートに移したのち、有機層を氷水で3回洗浄した。そ
の後、有機層をビーカーに注ぎ、無水硫酸マグネシウム
で乾燥して、ろ過したのち、溶媒を減圧蒸留して、粗生
成物を得た。その後、粗生成物をシリカゲルクロマトグ
ラフィーにかけて、n−ヘキサン留分から、化合物3.
5gを得た。
【0128】この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH」)、13C−NMRスペクトル
(化学シフト「σC」) 、 29Si−NMRスペクトル
(化学シフト「σSi」)、19F−NMRスペクトル(化
学シフト「σF」)、赤外吸収スペクトル(IR)、質
量スペクトル(FABMS)を測定したところ、測定値は以下
のとおりであり、前記式(I-1-6)(但し、Rf はトリフ
ルオロメチル基である。) で表される化合物(I)中の
水酸基の水素原子がt−ブトキシカルボニル基で置換さ
れた化合物と同定された。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm
(エトキシ基)、1.5ppm(t−ブチル基)。 σC :149ppm(炭酸エステル基)、122pp
m(トリフルオロメチル基)、85ppm(t−ブトキ
シ基)、59ppm(エトキシ基)、28ppm(t−
ブチル基)、18ppm(メチル基)。 σSi :−48ppm。 σF :−72.7〜−73.3ppm。 IR :3400cm-1(水酸基)、2879cm
-1(メトキシ基)、1774cm-1(炭酸エステル
基)、1221cm-1(C−F結合)、1082cm-1
(シロキサン基)。 FABMS :m/z=539(M+ +1)。
【0129】実施例4 撹拌機、滴下ロート、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、実施例1で得た化合物(I)10gおよびテトラヒ
ドロフラン50ミリリットルを加え、窒素気流中、氷冷
下で撹拌し、反応溶液の温度が5℃以下に達した時点
で、4―ジメチルアミノピリジン48.4mgを加えた
のち、ジ−t―ブチルジカーボネート4.75gをテト
ラヒドロフラン10ミリリットルに溶解した溶液を20
分間かけて滴下した。滴下終了後1時間攪拌したのち、
反応溶液を室温に戻し、さらに5時間撹拌した。その
後、反応溶液にn−ヘキサン100ミリリットルを加え
て分液ロートに移したのち、有機層を氷水で3度洗浄し
た。その後、有機層をビーカーに注ぎ、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥して、ろ過したのち、溶媒を減圧留去し
て、化合物10.3gを得た。この化合物について、 1
H−NMRスペクトル(化学シフト「σH」)、赤外吸
収スペクトル(IR)を測定したところ、測定値は以下
の通りであり、前記式(I-1-3)(但し、Rfはトリフ
ルオロメチル基である。)で表される化合物中の水酸基
の水素原子が、t−ブトキシカルボニル基で置換された
化合物(II)と同定された。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.5ppm
(t−ブトキシカルボニル基)、1.2ppm(エトキ
シ基)。 IR :1770cm-1(炭酸エステル基)、1220
cm-1(C−F結合)、1098cm-1(シロキサン
基)。
【0130】実施例5 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリエトキシシラン18.1gおよび8−[2−ヒ
ドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)]テトラ
シクロ[4.4.0.12,5 .17,10]ドデカ−3−エ
ン25.0gを加え、室温にて攪拌したのち、塩化白金
酸(H2PtCl6)の0.2モルi−プロピルアルコール溶液
0.2ミリリットルを加えて、反応を開始させ、150
℃で70時間加熱還流した。その後、反応溶液を室温に
戻し、n−ヘキサンで希釈したのち、セライト上で吸引
ろ過し、さらに溶媒を減圧留去して、粗生成物を得た。
その後、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーにかけて、n−ヘキサン留分から、化合物19.4g
得た。この化合物について、 1H−NMRスペクトル
(化学シフト「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)
を測定したところ、測定値は以下の通りであり、前記式
(I-2-6)(但し、Rfはトリフルオロメチル基であ
る。)で表される化合物(I)と同定された。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm
(エトキシ基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1220cm
-1(C―F結合)、1098cm-1(シロキサン基)。
【0131】実施例6 撹拌機、滴下ロート、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、実施例5で得た化合物(I)3gおよびテトラヒド
ロフラン10ミリリットルを加え、窒素気流中、氷冷下
で撹拌し、反応溶液の温度が5℃以下に達した時点で、
4―ジメチルアミノピリジン4.5mgを加えたのち、
ジ−t―ブチルジカーボネート1.43gをテトラヒド
ロフラン5ミリリットルに溶解した溶液を15分間かけ
て滴下した。滴下終了後1時間攪拌したのち、反応溶液
を室温に戻し、さらに5時間撹拌した。その後、反応溶
液にn−ヘキサン50ミリリットルを加えて分液ロート
に移したのち、有機層を氷水で3度洗浄した。その後、
有機層をビーカーに注ぎ、無水硫酸マグネシウムで乾燥
して、ろ過したのち、溶媒を減圧留去して、粗生成物を
得た。その後、粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーにかけて、n−ヘキサン留分から、化合物3.
2gを得た。この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH」)、赤外吸収スペクトル(I
R)を測定したところ、測定値は以下の通りであり、前
記式(I-2-6)(但し、Rfはトリフルオロメチル基で
ある。)で表される化合物中の水酸基の水素原子が、t
−ブトキシカルボニル基で置換された化合物(II)と同
定された。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.5ppm
(t−ブトキシカルボニル基)、1.2ppm(エトキ
シ基)。 IR :1771cm-1(炭酸エステル基)、1218
cm-1(C―F結合)、1098cm-1(シロキサン
基)。
【0132】実施例7 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、メチルヒドロシクロシロキサン12.0gおよび5
−[2−ヒドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチ
ル)]ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン54.
8gを加え、室温にて攪拌したのち、塩化白金酸(H2Pt
Cl6)の0.2モルi−プロピルアルコール溶液5.0ミ
リリットルを加えて、反応を開始させ、150℃で10
0時間加熱還流した。その後、反応溶液を室温に戻し、
n−ヘキサンで希釈したのち、セライト上で吸引ろ過
し、さらに溶媒を減圧留去して、化合物66.0g得
た。この化合物について、 1H−NMRスペクトル(化
学シフト「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)を測
定したところ、測定値は以下のとおりであり、前記式
(III-1-3)(但し、−Si(CH3)O−単位数は4であ
る。)で表される化合物(III)と同定された。 σH :0.2ppm(SiCH3 基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、2847cm
-1(メトキシ基)、1218cm-1(C―F結合)、1
098cm-1(シロキサン基)。
【0133】実施例8 撹拌機、滴下ロート、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、実施例7で得た化合物(III)5gおよびテトラヒド
ロフラン15ミリリットルを加え、窒素気流中、氷冷下
で撹拌し、反応溶液の温度が5℃以下に達した時点で、
4―ジメチルアミノピリジン36.6mgを加えたの
ち、ジ−t―ブチルジカーボネート3.6gをテトラヒ
ドロフラン5ミリリットルに溶解した溶液を15分間か
けて滴下した。滴下終了後1時間攪拌したのち、反応容
器を室温に戻し、さらに5時間撹拌した。その後、反応
溶液にn−ヘキサン70ミリリットルを加えて分液ロー
トに移したのち、有機層を氷水で3度洗浄した。その
後、有機層をビーカーに注ぎ、無水硫酸マグネシウムで
乾燥して、ろ過したのち、溶媒を減圧留去して、化合物
5.5gを得た。この化合物について、 1H−NMRス
ペクトル(化学シフト「σH」)を測定したところ、以
下のとおりであり、前記式(III-1-3)(但し、−Si
(CH3)O−単位数は4である。)で表される化合物中
の水酸基の水素原子が、t−ブトキシカルボニル基で置
換された化合物(IV)と同定された。 σH :1.5ppm(t−ブトキシカルボニル基)、
0.2ppm(SiCH3 基)。
【0134】実施例9 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、メチルヒドロシクロシロキサン10.0gおよび8
−[2−ヒドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチ
ル)]テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]ド
デカ−3−エン56.7gを加え、室温にて攪拌したの
ち、塩化白金酸(H2PtCl6)の0.2モルi−プロピルア
ルコール溶液5.0ミリリットルを加えて、反応を開始
させ、150℃で100時間加熱還流した。その後、反
応溶液を室温に戻し、n−ヘキサンで希釈したのち、セ
ライト上で吸引ろ過し、さらに溶媒を減圧留去して、化
合物65.4gを得た。この化合物について、 1H−N
MRスペクトル(化学シフト「σH」)、赤外吸収スペ
クトル(IR)を測定したところ、測定値は以下のとお
りであり、前記式(III-2-3)(但し、−Si(CH3)O
−単位数は4である。)で表される化合物(III)と同定
された。 σH :0.2ppm(SiCH3 基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、2849cm
-1(メトキシ基)、1220cm-1(C―F結合)、1
100cm-1(シロキサン基)。
【0135】実施例10 撹拌機、滴下ロート、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、実施例9で得た化合物(III)5.0gおよびテトラ
ヒドロフラン15ミリリットルを加え、窒素気流中、氷
冷下で撹拌し、反応溶液の温度が5℃以下に達した時点
で、4―ジメチルアミノピリジン30.5mgを加えた
のち、ジ−t―ブチルジカーボネート3.0gをテトラ
ヒドロフラン5ミリリットルに溶解した溶液を15分間
かけて滴下した。滴下終了後1時間攪拌したのち、反応
溶液を室温に戻し、さらに5時間室温で撹拌した。その
後、反応溶液にn−ヘキサン70ミリリットルを加えて
分液ロートに移し、有機層を氷水で3度洗浄した。その
後、有機層をビーカーに注ぎ、無水硫酸マグネシウムで
乾燥して、ろ過したのち、溶媒を減圧留去して、化合物
5.3gを得た。この化合物について、 1H−NMRス
ペクトル(化学シフト「σH」)を測定したところ、測
定値は以下のとおりであり、前記式(III-2-3)(但し、
−Si(CH3)O−単位数は4である。)で表される化
合物中の水酸基の水素原子が、t−ブトキシカルボニル
基で置換された化合物(IV)と同定された。 σH :1.5ppm(t−ブトキシカルボニル基)、
0.2ppm(SiCH3 基)。
【0136】実施例11 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、ジエトキシメチルシラン13.8gおよび5−
(2,2,2−トリフルオロー1−メチルー1−ヒドロ
キシエチル)ビシクロ [2.2.1] ヘプトー2−エン
40g加え、室温にて攪拌したのち、塩化白金酸(H2Pt
Cl6)の0.2モルイソプロピルアルコール溶液0.2ミ
リリットルを加えて、反応を開始させた。その後、10
0℃で48時間加熱還流したのち、室温に戻し、n−ヘ
キサンで希釈して、反応溶液をセライト上で吸引ろ過
し、さらに溶媒を減圧留去して、粗生成物を得た。その
後、粗生成物を3mmHgおよび98℃で減圧蒸留して
精製し、化合物41gを得た。この化合物について、 1
H−NMRスペクトル(化学シフト「σH」)、赤外吸
収スペクトル(IR)を測定したところ、測定値は以下
のとおりであり、前記式(I-1-5)(但し、Rfはトリ
フルオロメチル基である。)で表される化合物(I)と
同定された。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm
(エトキシ基)、0.2ppm(SiCH3 基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1218cm
-1(C―F結合)、1098cm-1(シロキサン基)。
【0137】応用例1(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(I-1-6)(但し、Rfはトリフルオロメチ
ル基である。)で表される化合物2.5g、4−メチル
−2−ペンタノン2.5gおよび1.75重量%蓚酸水
溶液0.42gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6時間
反応させた。その後、反応容器を氷冷して反応を停止さ
せ、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さ
らにイオン交換水で反応溶液が中性になるまで水洗を繰
り返したのち、有機層を減圧留去して、樹脂を得た。こ
の樹脂について、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)およびゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポ
リスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」とい
う。)を測定したところ、以下のとおりであった。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1221cm
-1(C−F結合)、1130cm-1(シロキサン基)、
1080cm-1(シロキサン基)。 Mw :3,300。
【0138】応用例2(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(I-1-6)(但し、Rfはトリフルオロメチ
ル基である。)で表される化合物中の水酸基の水素原子
がt−ブトキシカルボニル基で置換された化合物1.5
g、4−メチル−2−ペンタノン1.5g、1.75重
量%蓚酸水溶液0.20gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で5時間反応させた。その後、反応容器を氷冷して反
応を停止させ、反応溶液を分液ロートに移して、水層を
廃棄し、さらにイオン交換水で反応溶液が中性になるま
で水洗を繰り返したのち、有機層を減圧留去して、樹脂
を得た。この樹脂について、 1H−NMRスペクトル
(化学シフト「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)
およびMwを測定したところ、以下のとおりであった。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.
5ppm(t−ブトキシカルボニル基)。 IR :1774cm-1(炭酸エステル基)、1217
cm-1(C−F結合)、1132cm-1(シロキサン
基)、1082cm-1(シロキサン基)。 Mw :7,500。
【0139】応用例3(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(I-1-6)(但し、Rfはトリフルオロメチ
ル基である。)で表される化合物1.98g、2−t−
ブトキシカルボニルエチルトリエトキシシラン1.62
g、メチルトリエトキシシラン2.41g、4−メチル
−2−ペンタノン6.0gおよび1.75重量%蓚酸水
溶液1.65gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6時間
反応させた。その後、反応容器を氷冷して反応を停止さ
せ、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さ
らにイオン交換水で反応溶液が中性になるまで水洗を繰
り返したのち、有機層を減圧留去して、樹脂を得た。こ
の樹脂について、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)およびMwを
測定したところ、以下のとおりであった。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.
5ppm(t−ブトキシカルボニル基)、0.2ppm
(SiCH3 基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1703cm
-1(カルボニル基)、1213cm-1(C−F結合)、
1130cm-1(シロキサン基)、1080cm-1(シ
ロキサン基)。 Mw :2,500。
【0140】応用例4(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(I-2-6)(但し、Rfはトリフルオロメチ
ル基である。)で表される化合物4.0g、4−メチル
−2−ペンタノン4.0gおよび1.75重量%蓚酸水
溶液0.58gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6時間
反応させた。その後、反応容器を氷冷して反応を停止さ
せ、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さ
らにイオン交換水で反応溶液が中性になるまで水洗を繰
り返したのち、有機層を減圧留去して、樹脂を得た。こ
の樹脂について、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)およびMwを
測定したところ、以下のとおりであった。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1220cm
-1(C−F結合)、1130cm-1(シロキサン基)、
1080cm-1(シロキサン基)。 Mw :2,200。
【0141】応用例5(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(I-2-6)(但し、Rfはトリフルオロメチ
ル基である。)で表される化合物中の水酸基の水素原子
がt−ブトキシカルボニル基で置換された化合物5.0
g、4−メチル−2−ペンタノン5.0gおよび1.7
5重量%蓚酸水溶液0.61gを加えて、撹拌しつつ、
80℃で6時間反応させた。その後、反応容器を氷冷し
て反応を停止させ、反応溶液を分液ロートに移して、水
層を廃棄し、さらにイオン交換水で反応溶液が中性にな
るまで水洗を繰り返したのち、有機層を減圧留去して、
樹脂を得た。この樹脂について、 1H−NMRスペクト
ル(化学シフト「σH」)、赤外吸収スペクトル(I
R)およびMwを測定したところ、以下のとおりであっ
た。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.
5ppm(t−ブトキシカルボニル基)。 IR :1775cm-1(炭酸エステル基)、1220
cm-1(C−F結合)、1130cm-1(シロキサン
基)、1080cm-1(シロキサン基)。 Mw :2,400。
【0142】応用例6(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(III-1-3)(但し、−Si(CH3)O−単位
数は4である。)で表される化合物2.22g、メチル
トリエトキシシラン2.78g、4−メチル−2−ペン
タノン5.0gおよび1.75重量%蓚酸水溶液1.4
1gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6時間反応させ
た。その後、反応容器を氷冷して反応を停止させ、反応
溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さらにイオ
ン交換水で反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返した
のち、有機層を減圧留去して、樹脂を得た。この樹脂に
ついて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト「σ
H」)、赤外吸収スペクトル(IR)およびMwを測定
したところ、以下のとおりであった。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、0.
2ppm(SiCH3基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1221cm
-1(C−F結合)、1131cm-1(シロキサン基)、
1078cm-1(シロキサン基)。 Mw :3,300。
【0143】応用例7(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(III-1-3)(但し、−Si(CH3)O−単位
数は4である。)で表される化合物中の水酸基の水素原
子がt−ブトキシカルボニル基で置換された化合物2.
48g、メチルトリエトキシシラン2.52g、4−メ
チル−2−ペンタノン5.0gおよび1.75重量%蓚
酸水溶液1.28gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6
時間反応させた。その後、反応容器を氷冷して反応を停
止させ、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄
し、さらにイオン交換水で反応溶液が中性になるまで水
洗を繰り返したのち、有機層を減圧留去して、樹脂を得
た。この樹脂について、 1H−NMRスペクトル(化学
シフト「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)および
Mwを測定したところ、以下のとおりであった。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.
5ppm(t−ブトキシカルボニル基)、0.2ppm
(SiCH3 基)。 IR :1775cm-1(炭酸エステル基)、1221
cm-1(C−F結合)、1131cm-1(シロキサン
基)、1078cm-1(シロキサン基)。 Mw :3,500。
【0144】応用例8(ポリシロキサン樹脂の製造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、前記式(I-1-5)(但し、Rfはトリフルオロメチ
ル基である。)で表される化合物4.0g、4−メチル
−2−ペンタノン15gおよび1.75重量%蓚酸水溶
液0.72gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6時間反
応させた。その後、反応容器を氷冷して反応を停止さ
せ、反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、さ
らにイオン交換水で反応溶液が中性になるまで水洗を繰
り返したのち、有機層を減圧留去して、樹脂を得た。こ
の樹脂について、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」)、赤外吸収スペクトル(IR)およびMwを
測定したところ、以下のとおりであった。 σH :2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、0.
2ppm(SiCH3基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1220cm
-1(C−F結合)、1130cm-1(シロキサン基)、
1080cm-1(シロキサン基)。 Mw :2,200。
【0145】比較応用例1(ポリシロキサン樹脂の製
造) 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、2−t―ブトキシカルボニルエチルトリエトキシシ
ラン20g、4−メチル−2−ペンタノン60gおよび
1.75重量%蓚酸水溶液4.09gを加えて、撹拌し
つつ、80℃で6時間反応させた。その後、反応容器を
氷冷して反応を停止させ、反応溶液を分液ロートに移し
て、水層を廃棄し、さらにイオン交換水で反応液が中性
になるまで水洗を繰り返したのち、有機層を減圧留去し
て、樹脂を得た。この樹脂について、 1H−NMRスペ
クトル(化学シフト「σH」)、赤外吸収スペクトル
(IR)およびMwを測定したところ、以下のとおりで
あった。 σH :1.5ppm(t−ブトキシカルボニル基)。 IR :3400cm-1(水酸基)、1703cm
-1(カルボニル基)、1130cm-1(シロキサン
基)、1080cm-1(シロキサン基)。 Mw :2,700。
【0146】評価例1(放射線透過率の評価) 応用例1、応用例2、応用例3、応用例4、応用例8お
よび比較応用例1で製造した各樹脂から形成した膜厚
1,000Åの被膜について、波長が157nmおよび
193nmにおける放射線透過率を測定した。測定結果
を、表1に示す。
【0147】
【表1】
【0148】表1から明らかなように、本発明のケイ素
含有脂環式化合物から得られたポリシロキサン樹脂は、
基本骨格がポリシロキサン構造であるため、波長193
nmにおける放射線透過率がいずれも、比較応用例1の
樹脂の場合と同等以上の高い値を示している。一方、波
長157nmにおいては、比較応用例1の樹脂の放射線
透過率が30%であるのに対して、応用例1、応用例
2、応用例3、応用例4および応用例8の各樹脂は、い
ずれも比較応用例1の樹脂に較べて高い放射線透過率を
有する。波長157nmにおける放射線透過率は、一般
にポリシロキサン樹脂中の炭化水素構造の割合が相対的
に増加することにより低下すると考えられるが、本発明
のケイ素含有脂環式化合物から得られたポリシロキサン
樹脂は、炭化水素構造の割合が比較的多いにもかかわら
ず、また樹脂中の部分構造が変わっても、波長157n
mにおける放射線透過率が高い水準にある。
【0149】評価例2(レジスト性能の評価) 応用例1、応用例4および応用例8で得た各樹脂の2−
ヘプタノン溶液をスピンコーターによってシリコンウエ
ハー上に塗布し、130℃に保持したホットプレート上
で、90秒間加熱処理を行って、膜厚1,000Åの被
膜を形成した。その後、各被膜をイオン交換水に60秒
間浸したところ、被膜の膜厚はほとんど変化しなかっ
た。一方、各被膜を2.38重量%テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液に60秒間浸したところ、被
膜は完全にウエハー上から溶解除去された。この結果か
ら、本発明の遊離水酸基を有する化合物(I)および化
合物(III)から得られた各樹脂は、イオン交換水に対し
ては不溶ないし殆ど溶解しない特性を示す一方で、通常
のアルカリ現像液に対しては高い溶解性を有し、化学増
幅型レジストにおける樹脂成分として十分な有用性を有
するものであった。
【0150】さらに、応用例2および応用例3で得た各
樹脂100重量部、トリフェニルスルフォニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート(感放射線性酸発生剤)1重
量部、トリ−n−オクチルアミン(酸拡散制御剤)0.
02重量部および2−ヘプタノン(溶媒)900重量部
を均一に混合して、組成物溶液を調製した。次いで、各
組成物溶液を、シリコンウエハー上にスピンコートによ
り塗布し、130℃に保持したホットプレート上で、9
0秒間加熱処理を行って、膜厚100nmのレジスト被
膜を形成した。その後、各レジスト被膜に対して、Ar
Fエキシマレーザー(波長193nm)により露光量を
変えて露光し、110℃に保持したホットプレート上
で、90秒間加熱処理を行ったのち、2.38重量%の
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像を
行って、レジストパターンを形成した。得られた各レジ
ストパターンについて、走査型電子顕微鏡で観察した結
果、応用例2の樹脂の場合、0.30μmまで解像して
おり、また応用例3の樹脂の場合、0.15μmまで解
像していた。
【0151】
【発明の効果】本発明の化合物(I)は、特に、本発明
の化合物(II) の合成原料として極めて有用である。ま
た、ケイ素原子に結合したハロゲン原子と基OR2 との
合計数が2もしくは3である化合物(I)は、アルカリ
可溶性のポリシロキサン系樹脂を製造するための原料と
しても極めて有用である。このアルカリ可溶性のポリシ
ロキサン系樹脂は、ポジ型またはネガ型の化学増幅型レ
ジストに極めて好適に使用することができ、これらの化
学増幅型レジストは、ドライエッチング耐性、放射線に
対する透明性、解像度、現像性等に優れた特性を有す
る。ケイ素原子に結合したハロゲン原子と基OR2 との
合計数が2もしくは3である本発明の化合物(II)は、
酸解離性有機基を有するポリシロキサン系樹脂を製造す
るための原料として極めて有用である。この酸解離性有
機基を有するポリシロキサン系樹脂は、ドライエッチン
グ耐性、放射線に対する透明性、解像度、現像性等に優
れた化学増幅型レジストとして極めて好適に使用するこ
とができる。本発明の化合物(III)は、特に、本発明の
化合物(IV) の合成原料として極めて有用である。ま
た、化合物(III)は、アルカリ可溶性のポリシロキサン
系樹脂を製造するための原料としても極めて有用であ
る。このアルカリ可溶性のポリシロキサン系樹脂は、ポ
ジ型またはネガ型の化学増幅型レジストに極めて好適に
使用することができ、これらの化学増幅型レジストは、
ドライエッチング耐性、放射線に対する透明性、解像
度、現像性等に優れた特性を有する。本発明の化合物
(IV) は、酸解離性有機基を有するポリシロキサン系樹
脂を製造するための原料として極めて有用である。この
酸解離性有機基を有するポリシロキサン系樹脂は、ドラ
イエッチング耐性、放射線に対する透明性、解像度、現
像性等に優れたポジ型の化学増幅型レジストとして極め
て好適に使用することができる。さらに、化合物
(I)、化合物(II) 、化合物(III)および化合物(I
V) は、他の技術分野におけるポリシロキサン系樹脂の
原料や、同様のノルボルナン系環構造を有する他のケイ
素含有脂環式化合物の原料等としても有用である。
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Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表されるケイ素含有
    脂環式化合物。 【化1】 〔一般式(I)において、各Rは相互に独立して、水素
    原子またはメチル基を示し、各R1 は相互に独立して、
    水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基;炭素数
    1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;ハロゲン原
    子;または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示し、
    各R2 は相互に独立して、炭素数1〜20の1価の炭化
    水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素
    基;または下記式(i) 【化2】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
    20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
    ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
    岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
    0の整数である。)で表される基を示し、mが0または
    1であるとき、2つのR2 が相互に結合して2個の酸素
    原子およびケイ素原子と共に環を形成してもよく、Rf
    は水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示
    し、mは0〜3の整数であり、nは0〜3の整数であ
    り、一般式(I)に表示したケイ素原子は、最上位にあ
    るビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位または3
    −位に結合している。〕
  2. 【請求項2】 下記一般式(II)で表される酸解離性有
    機基を有するケイ素含有脂環式化合物。 【化3】 〔一般式(II)において、各Rは相互に独立して、水素
    原子またはメチル基を示し、各R1 は相互に独立して、
    水素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基;炭素数
    1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;ハロゲン原
    子;または1級、2級もしくは3級のアミノ基を示し、
    各R2 は相互に独立して、炭素数1〜20の1価の炭化
    水素基;炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素
    基;または下記式(i) 【化4】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
    20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
    ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
    岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
    0の整数である。)で表される基を示し、mが0または
    1であるとき、2つのR2 が相互に結合して2個の酸素
    原子およびケイ素原子と共に環を形成してもよく、Rf
    は水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示
    し、Zは1価の酸解離性有機基を示し、mは0〜3の整
    数であり、nは0〜3の整数であり、一般式(II)に表
    示したケイ素原子は、最上位にあるビシクロ[ 2.2.
    1 ]ヘプタン環の2−位または3−位に結合してい
    る。〕
  3. 【請求項3】 下記一般式(III)で表されるケイ素含有
    脂環式化合物。 【化5】 〔一般式(III)において、各Rは相互に独立して、水素
    原子またはメチル基を示し、各Yは相互に独立して、水
    素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基;炭素数1
    〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;ハロゲン原子;
    1級、2級もしくは3級のアミノ基;または−OR
    2 {但し、R2 は炭素数1〜20の1価の炭化水素基;
    炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;または
    下記式(i) 【化6】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
    20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
    ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
    岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
    0の整数である。)で表される基を示す。}を示し、R
    f は水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を
    示し、pは3〜10の整数であり、nは0〜3の整数で
    あり、一般式(III)に表示した各ケイ素原子は、最上位
    にあるビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位また
    は3−位に結合している。〕
  4. 【請求項4】 下記一般式(IV)で表される酸解離性有
    機基を有するケイ素含有脂環式化合物。 【化7】 〔一般式(IV) において、各Rは相互に独立して、水素
    原子またはメチル基を示し、各Yは相互に独立して、水
    素原子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基;炭素数1
    〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;ハロゲン原子;
    1級、2級もしくは3級のアミノ基;または−OR
    2 {但し、R2 は炭素数1〜20の1価の炭化水素基;
    炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基;または
    下記式(i) 【化8】 (式中、各Xは相互に独立して、水素原子;炭素数1〜
    20の1価の炭化水素基;炭素数1〜20の1価のハロ
    ゲン化炭化水素基;または炭素数1〜20の直鎖状、分
    岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、aは1〜1
    0の整数である。)で表される基を示す。}を示し、R
    f は水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を
    示し、Zは1価の酸解離性有機基を示し、pは3〜10
    の整数であり、nは0〜3の整数であり、一般式(IV)
    に表示した各ケイ素原子は、最上位にあるビシクロ[
    2.2.1 ]ヘプタン環の2−位または3−位に結合し
    ている。〕
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