JP2003342254A - 新規スルホニウム塩化合物及びその製造方法 - Google Patents
新規スルホニウム塩化合物及びその製造方法Info
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Abstract
良く、且つ光反応効率(光酸発生効率)が高い新規な光
酸発生剤として好適なスルホニウム塩化合物及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 下記一般式(I)に示され且つ一分子中
に二個のカチオン部を有することを特徴とするスルホニ
ウム塩化合物である。 【化1】 (式中、R1は炭素数2〜15の、直鎖又は分岐の2価
または3価の炭化水素基、環状の2価または3価の炭化
水素基、酸素原子を含む直鎖または分岐の2価または3
価の炭化水素基、及び酸素原子を含む環状の2価または
3価の炭化水素基からなる群から選択される基、R2は
置換基があってもよい炭素数1〜8のアルキレン基、R
3,R4は同一または単独に炭素数1〜10の直鎖又は
分岐のアルキル基、及び炭素数3〜9のシクロアルキル
基からなる群から選択される基であり、R3及びR4が
互いにつながって環を形成してもよく、X−は対イオン
を表し、lは2あるいは3の整数である。)
Description
り酸を発生する新規な光酸発生剤、特に化学増幅型フォ
トレジスト材料用光酸発生剤として利用できる新規なス
ルホニウム塩化合物及びその製造方法に関し、より具体
的には、露光波長を220nm以下の特にArFエキシ
マーレーザー光あるいはF2エキシマーレーザー光を領
域とする化学増幅型フォトレジスト材料用光酸発生剤と
して好適に利用できる新規なスルホニウム塩化合物及び
その製造方法に関する。
に代表される高集積回路素子では、一層の高密度化、高
集積化、あるいは高速化の要望が高い。それに伴い、各
種電子デバイス製造分野では、ハーフミクロンオーダー
の微細加工技術の確立、例えば、微細パターン形成のた
めのフォトリソグラフィー技術開発に対する要求がます
ます厳しくなっている。フォトリソグラフィー技術にお
いて、パターンの微細化を図る手段の一つは、レジスト
のパターン形成の際に使用する露光光の波長を短くする
方法がある。
の式R=k・λ/NA(ここでλは露光光源の波長、N
Aはレンズの開口数、kはプロセスファクター)で表す
ことが出来る。パターンの微細化を進めるためには、用
いる光学系をより高解像度とする必要があり、すなわち
光学系の解像度Rの値を小さくする際には、露光光の波
長λを短くする必要がある。次世代の1ギガビット以上
の集積度を持つDRAMの製造では、加工寸法が0.1
5μm以下となり、更に微細な技術を必要とするため、
ArFエキシマーレーザー(193nm)、F2エキシ
マーレーザー(157nm)などのより短波長の光(遠
紫外光、真空紫外光)の利用が有効であり、かつ必要と
なると考えられている。
ある光酸発生剤から光照射によりプロトン酸が発生し、
このプロトン酸が露光後の加熱処理によりレジスト樹脂
等と酸触媒反応を起こすことである。現在では、開発さ
れているレジストの大半は、化学増幅型である。現在使
用されている光酸発生剤の例としては、ジャーナル・オ
ブ・ジ・オーガニック・ケミストリー(Journal
of the organic chemistr
y)43巻、15号、3055〜3058頁(1978
年)に記載されているJ.V.クリベロ(J.V.Cr
ivello)らが開発したトリフェニルスルホニウム
塩誘導体が挙げられる。
rFエキシマーレーザー用化学増幅型レジストに利用さ
れる光酸発生剤の代表的なものは、トリフェニルスルホ
ニウム塩誘導体である。また、本発明と同様に一分子中
に二個のカチオン部を有する酸発生剤の例としては、特
開平10−39500号公報、特開平10−27484
5号公報等がある。しかしながら、トリフェニルスルホ
ニウム塩誘導体は220nm以下の光を強く吸収するた
め、トリフェニルスルホニウム塩誘導体を酸発生剤とし
て用いた場合、レジストの透明性が低くなり、それに伴
い解像度が低下するという問題を有している(内藤卓
也、第八回光反応・電子用材料研究会、講演要旨集、1
6〜18頁(1999年))。
表される130〜220nmの波長の露光に対応したレ
ジスト材料の開発において、研究開発の対象となってい
る課題の一つは、波長220nm以下の紫外光に対して
透明性が良く、かつ光反応効率(光酸発生効率)が高い
光酸発生剤の開発である。
エキシマーレーザーに代表される130〜220nmの
波長の露光に対応した化学増幅型レジスト材料に利用さ
れる新規な光酸発生剤、より具体的には、波長220n
m以下の紫外光に対し透明性が良く、且つ光反応効率
(光酸発生効率)が高い新規な光酸発生剤として好適な
スルホニウム塩化合物及びその製造方法を提供すること
を課題とする。
題を解決するため鋭意研究を進め、種々の新規な構造の
スルホニウム塩化合物を創出し、検討を重ねた結果、所
定のスルホニウム塩化合物は、光反応効率(光酸発生効
率)が高く、加えて、波長220nm以下の紫外光に対
する透明性も優れることを見いだし、本発明を完成する
に至った。
般式(I)に示され且つ一分子中に二個のカチオン部を
有することを特徴とするスルホニウム塩化合物にある。
は分岐の2価または3価の炭化水素基、環状の2価また
は3価の炭化水素基、酸素原子を含む直鎖または分岐の
2価または3価の炭化水素基、及び酸素原子を含む環状
の2価または3価の炭化水素基からなる群から選択され
る基、R2は置換基があってもよい炭素数1〜8のアル
キレン基、R3,R4は同一または単独に炭素数1〜1
0の直鎖又は分岐のアルキル基、及び炭素数3〜9のシ
クロアルキル基からなる群から選択される基であり、R
3及びR4が互いにつながって環を形成してもよく、X
−は対イオンを表し、lは2あるいは3の整数であ
る。)
て、X−で示される対イオンが下記一般式(II)で示さ
れる陰イオンであることを特徴とするスルホニウム塩化
合物にある。
kは1〜8の正の整数であり、パーフルオロアルキルス
ルホネートイオンから選択される陰イオンである。
10の正の整数であり、アルキルスルホネートイオン、
ベンゼンスルホネートイオン、及びアルキルベンゼンス
ルホネートイオンからなる群から選択される陰イオンで
ある。
る場合、フッ素置換ベンゼンスルホネートイオン、及び
フッ素置換アルキルベンゼンスルホネートイオンからな
る群から選択される陰イオンである。
て、X−で示される対イオンが、Cl−、Br−、
I−、BF4 −、AsF6 −、SbF6 −、及びPF6
−からなる群から選択される陰イオンであることを特徴
とするスルホニウム塩化合物にある。
て、X−で示される対イオンが下記一般式(III)で示
されるビス(パーフルオロアルキルスルホン)イミドイ
オンから選択される陰イオンであることを特徴とするス
ルホニウム塩化合物にある。
の態様のスルホニウム塩化合物を製造する方法であっ
て、アルキルポリオールとハロゲン化アルキロイルハラ
イドとを反応させ、ついで、末端のハロゲンをヨウ素へ
交換後、アルキルスルフィドあるいは環状アルキレンス
ルフィドと反応を行うことを特徴とするスルホニウム塩
化合物の製造方法にある。
の態様のスルホニウム塩化合物を製造する方法であっ
て、アルキルジオールとハロゲン化アルキロイルハライ
ドとを反応させ、ついで、末端のハロゲンをヨウ素へ交
換後、アルキルメルカプタンと反応させ、スルフィドを
形成し、その後、スルフィドをアルキル化剤によりアル
キル化することを特徴とするスルホニウム塩化合物の製
造方法にある。
合物について、製造方法を例示しながらさらに詳細に説
明する。
には、まず、エチレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタ
ノール、ジエチレングリコール、ジオキサンジオール、
1,3−プロパンジオール−2,2−ジヘキサン、グリ
セノール、1,1,1−トリメチロールプロパン、1,
2,6−トリヒドロキシヘキサン、1,2,3−ヘプタ
ントリオール等のアルキルポリオールと、クロロアセチ
ルクロライド、2−ブロモプロピオンニルクロライド、
6−ブロモヘキサノイルクロライド等のハロゲン化アル
キロイルハライドとを反応させる。その後、その末端の
ハロゲン元素をヨウ化カリウムでハロゲン交換を行い、
ジメチルスルフィド、ジイソブチルスルフィド、ジブチ
ルスルフィド、テトラメチレンスルフィド等のスルフィ
ドと反応させることにより、上記一般式(I)の基本構
造を得ることが出来る。
換後の化合物に、ブチルメルカプタン、イソブチルメル
カプタン、シクロヘキシルメルカプタン等のメルカプタ
ンを反応させ、スルフィドを形成後、スルフィドをジメ
チル硫酸、ジブチル硫酸のようなアルキル化剤を使用し
てアルキル化する方法を挙げることができ、これによ
り、一般式(I)の基本構造を得ることが出来る。
した好適な化合物は、本発明のスルホニウム塩化合物及
びその製造方法を限定するものではない。
上記一般式(I)のR1としては、R1は炭素数2〜1
5の、直鎖又は分岐の2価または3価の炭化水素基、環
状の2価または3価の炭化水素基、酸素原子を含む直鎖
または分岐の2価または3価の炭化水素基、及び酸素原
子を含む環状の2価または3価の炭化水素基からなる群
から選択される基を挙げることができる。
ル基、ブチル基等の直鎖のアルキル基、エチレン基、プ
ロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン
基、ヘプチレン基等の直鎖のアルキレン基、イソプロピ
ル基、イソブチル基、tert−ブチル基、イソペンチ
ル基等の分枝のアルキル基、イソプロピレン基、イソブ
チレン基等の分枝のアルキレン基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基等の単環式のシクロアルキル基、ジエ
チルエーテル基、ジプロピルエーテル基等のエーテル結
合を含む直鎖のアルキレン基、1,4−ジオキサン基等
の酸素原子を含む環状アルキレン基などが好適な基の例
として挙げることができる。
のアルキレン基であり、メチレン基、エチレン基、プロ
ピレン基、ブチレン基などの直鎖状のアルキレン基、イ
ソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基などの分
枝状のアルキレン基などが好適な基の例として挙げるこ
とができる。
10の直鎖又は分岐のアルキル基、及び炭素数3〜9の
シクロアルキル基からなる群から選択される基であり、
R3及びR4が互いにつながって環を形成してもよい。
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基等の直鎖のアルキル基、イソプロ
ピル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の分枝の
アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の
単環式のシクロアルキル基などを好適な基の例として挙
げることができる。また、R3及びR4が互いに結合し
て環を形成する場合には、上記炭素骨格を含む二価の
基:−R3−R4−となる。このような二価の基として
は、R3及びR4が飽和炭素骨格を有してつながった炭
素数3〜9のシクロアルキル基、より具体的には、テト
ラメチレン基、ペンタメチレン基などのポリメチレン基
などを好適な基の例として挙げることができる。一般
に、二価の基−R3−R4−がSとともに形成する環
は、好ましくは4員環〜8員環、より好ましくは5員環
〜6員環を構成するとよい。
具体的な基に限定するものではない。
合物中、X−で示される対イオンは従来より、この種の
光酸発生剤に用いられている陰イオンX−を選択するこ
とができ、具体的には、上述した一般式(II)及び一般
式(III)を挙げることができる。
は、パーフルオロアルキルスルホネートイオンであり、
kは1〜8の正の整数が好ましく、このとき、nは2k
+1で示される。具体的には、例えば、CF3SO3 −
(トリフルオロメタンスルホネートイオン)、C4F9
SO3 −(ノナフルオロブタンスルホネートイオン)、
C8F17SO3 −(ヘプタデカフルオロオクタンスル
ホネートイオン)等を好適な例として挙げることができ
るが、好適なパーフルオロアルキルスルホネートイオン
はこれらだけに限定されるものではない。
は、kは1〜10の正の整数が好ましく、アルキルスル
ホネートイオンの場合には、mは2k+1で示される。
具体的には、例えばCH3SO3 −(メタンスルホネー
トイオン)、C2H5SO3 −(エタンスルホネートイ
オン)、C9H19SO3 −(1−ノナンスルホネート
イオン)等を好適な例として挙げることができる。ま
た、アルキルスルホネートイオンとして、橋架け環式ア
ルキルスルホネートイオン、例えば、10−カンファー
スルホネートイオン等を好適な例として挙げることがで
きる。なお、好適なアルキルスルホネートイオンはこれ
らだけに限定されるものではなく、また、好適な橋架け
環式アルキルスルホネートイオンは上述したものに限定
されるものではない。さらに、アルキルスルホネートイ
オン以外にも、ベンゼンスルホネートイオン、及びアル
キルベンゼンスルホネートイオンなどを挙げることがで
きる。
存在する場合には、フッ素置換ベンゼンスルホネートイ
オン、フッ素置換アルキルベンゼンスルホネートイオ
ン、フッ素置換アルキルスルホネートイオンなどとな
る。フッ素置換ベンゼンスルホネートイオンの具体例と
しては、例えば、2−フルオロベンゼンスルホネートイ
オン、4−フルオロベンゼンスルホネートイオン、2,
4−ジフルオロベンゼンスルホネートイオン、ペンタフ
ルオロベンゼンスルホネートイオン等を好適な例として
挙げることができるが、好適なフッ素置換ベンゼンスル
ホネートイオンはこれらだけに限定されるものではな
い。また、フッ素置換アルキルベンゼンスルホネートイ
オンとしては、例えば2−トリフルオロメチルベンゼン
スルホネートイオン、4−トリフルオロメチルベンゼン
スルホネートイオン、2,4−ビス(トリフルオロメチ
ル)ベンゼンスルホネートイオン、3,5−ビス(トリ
フルオロメチル)ベンゼンスルホネートイオン等を好適
な例として挙げることができるが、好適なフッ素置換ア
ルキルベンゼンスルホネートイオンはこれらだけに限定
されるものではない。さらに、フッ素置換アルキルスル
ホネートとしては、例えば、1,1,2,3,3,3−
ヘキサフルオロプロパンスルホネートイオンが好適な例
として挙げられるが、好適なフッ素置換アルキルスルホ
ネートイオンはこれだけに限定されるものではない。
えば、ビス(パーフルオロアルキルスルホン)イミドイ
オンであり、式中、pは1〜8の正の整数であるのが好
ましい。ビス(パーフルオロアルキルスルホン)イミド
イオンとしては、例えば、ビス(トリフルオロメタンス
ルホン)イミドイオン、ビス(ペンタフルオロエタンス
ルホン)イミドイオン等を好適な例として挙げることが
できる。なお、好適なビス(パーフルオロアルキルスル
ホン)イミドイオンはこれらだけに限定されるものでは
ない。
としては、その他、BF4 −(テトラフルオロボレート
イオン)、AsF6 −(ヘキサフルオロアルセネートイ
オン)、SbF6 −(ヘキサフルオロアンチモネートイ
オン)、PF6 −(ヘキサフルオロホスフェートイオ
ン)などのフッ素化物イオン、並びにCl−(塩素イオ
ン)、Br−(臭化イオン)、I−(ヨウ素イオン)等
のハロゲン化物イオン等の無機陰イオンを好ましい対イ
オンの例として挙げることができる。なお、好適な無機
陰イオン種はこれらに限定されるものではない。
塩化合物の製造方法を示す。しかし、本発明はこれらの
例に限定されるものではない。
シ]プロパン ジ(1,1,2,2,3,3,4,4,
4−ノナフルオロブタンスルホネート) プロピレングリコール0.76g(0.01モル)と、
ピリジン1.74g(0.022モル)とをメチルエチ
ルケトン15.2gに溶解し、氷冷下でクロロアセチル
クロライド2.48g(0.022モル)を滴下した。
滴下後、室温で1.5時間熟成し、イオン交換水7.6
0gを加えて有機層を分取した。この有機層にヨウ化カ
リウム3.98g(0.024モル)を加えて室温で4
時間反応後、イオン交換水15.2gを加え有機層を分
取した。有機層を濃縮後、テトラヒドロチオフェン9.
70g(0.11モル)を加えて室温で30分撹拌し
た。同温度でジメチル硫酸3.03g(0.024モ
ル)とイオン交換水15.2gとを加え、30分撹拌し
た後に水層を分取した。この水層を塩化メチレン15.
2gで2回洗浄し、イオン交換水15.2gとノナフル
オロブタンスルホン酸カリウム6.76g(0.02モ
ル)を加え、室温で18時間撹拌した。析出した結晶を
濾別、乾燥し、目的物の粗結晶を6.17gで得た(収
率66.1%)。
結晶を行い、1H−NMRより、下記構造式で示される
1,2−ビス[(シクロペンタチアニオ)アセチルオキ
シ]プロパン ジ(1,1,2,2,3,3,4,4,
4−ノナフルオロブタンスルホネート)であることを確
認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 1.37
(d,J=6.6Hz,3H); 2.40−2.53
(m,8H); 3.74−3.86(m,8H);
4.34(dd,J=12.0,6.8Hz,1H);
4.57(dd,J=12.2,2.7Hz,1
H); 4.62−4.71(m,4H); 5.31
−5.38(m,1H) ε=270 (193nm)
シ]ブタン ジ(1,1,2,2,3,3,4,4,4
−ノナフルオロブタンスルホネート) 1,3−ブタンジオール1.80g(0.02モル)と
ピリジン3.48g(0.044モル)とをメチルイソ
ブチルケトン36.0gに溶解し、氷冷下でクロロアセ
チルクロライド4.97g(0.044モル)を滴下し
た。滴下後、室温で2時間熟成し、イオン交換水18.
0gを加えて有機層を分取した。この有機層にヨウ化カ
リウム14.6g(0.088モル)を加え室温で6時
間反応後、イオン交換水36.0gを加え有機層を分取
した。有機層を濃縮後、テトラヒドロチオフェン19.
4g(0.22モル)を加えて室温で30分撹拌した。
同温度でジメチル硫酸6.05g(0.048モル)と
イオン交換水36.0gを加え30分撹拌した後に、水
層を分取した。この水層を塩化メチレン36.0gで2
回洗浄し、イオン交換水36.0gとノナフルオロブタ
ンスルホン酸カリウム13.5g(0.04モル)を加
え、室温で14時間撹拌した。析出した結晶を濾別、乾
燥し、目的物の粗結晶を9.82gで得た(収率51.
9%)。
換水で再結晶を行い、1H−NMRより、下記構造式で
示される1,3−ビス[(シクロペンタチアニオ)アセ
チルオキシ]ブタン ジ(1,1,2,2,3,3,
4,4,4−ノナフルオロブタンスルホネート)である
ことを確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 1.34
(d,J=6.4Hz,3H); 2.04−2.09
(m,2H); 2.35−2.56(m,8H);
3.74−3.87(m,8H); 4.31−4.4
1(m,2H); 4.63(s,2H); 4.65
(d,J=1.2Hz,2H); 5.14−5.22
(m,1H) ε=320 (193nm)
シ]ブタン ジ(1,1,2,2,3,3,4,4,4
−ノナフルオロブタンスルホネート) 1,2−ブタンジオール1.80g(0.02モル)と
ピリジン3.48g(0.044モル)とを2−ペンタ
ノン36.0gに溶解し、氷冷下でブロモアセチルブロ
ミド8.88g(0.044モル)を滴下した。滴下
後、室温で4時間熟成し、イオン交換水18.0gを加
えて有機層を分取した。この有機層にヨウ化カリウム
8.76g(0.053モル)を加えて室温で4時間反
応後、イオン交換水36.0gを加え有機層を分取し
た。有機層を濃縮後、テトラヒドロチオフェン19.4
g(0.22モル)を加え室温で30分撹拌した。同温
度でジメチル硫酸6.05g(0.048モル)とイオ
ン交換水36.0gを加え30分撹拌した後に水層を分
取した。この水層を塩化メチレン36.0gで2回洗浄
し、イオン交換水36.0gとノナフルオロブタンスル
ホン酸カリウム13.5g(0.04モル)を加え、室
温で12時間撹拌した。析出した結晶を濾別、乾燥し、
目的物の粗結晶を11.6gで得た(収率61.3
%)。
換水で再結晶を行い、1H−NMRより、下記構造式で
示される1,2−ビス[(シクロペンタチアニオ)アセ
チルオキシ]ブタン ジ(1,1,2,2,3,3,
4,4,4−ノナフルオロブタンスルホネート)である
ことを確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 0.97
(t,J=7.5Hz,3H); 1.74−1.81
(m,2H); 2.35−2.59(m,2H);
3.72−3.87(m,8H); 4.35(dd,
J=12.2, 6.6Hz,2H); 4.66(d
d,J=12.2,2.7Hz,2H); 4.66
(d,J=3.9Hz,2H); 4.70(d,J=
4.9Hz,2H); 5.22(ddd,J=13.
2, 6.6, 2.7Hz,1H) ε=458 (193nm)
シ]エタン ジ(パーフルオロオクタンスルホネート) エチレングリコール0.27g(0.004モル)とピ
リジン1.04g(0.013モル)とをアセトン2.
2gに溶解し、アセトン1.4gに溶解したクロロアセ
チルクロライド1.09g(0.01モル)を氷冷下で
滴下し、室温で2時間熟成した後、35%塩酸0.46
g(0.004モル)とイオン交換水21.6gを添加
し、塩化メチレン27.4gを加えて有機層を分取し
た。この有機層をイオン交換水21.6gで4回洗浄
し、濃縮後アセトン1.3gに溶解し、これを50度に
加熱したヨウ化カリウム1.46g(0.009モル)
とアセトン8.1gの懸濁液に滴下し55度で1時間反
応させ、室温まで冷却後、酢酸エチル3.0gを加え無
機塩を濾別し、濾液を濃縮した。これに酢酸エチル7.
5gを加え、1%チオ硫酸ナトリウム水溶液12.0g
で1回、0.1%塩酸12.0gで2回、イオン交換水
12.0gで4回洗浄後、濃縮した。濃縮した有機層と
テトラヒドロチオフェン1.08g(0.012モル)
をメタノール8.0gに溶解し60度で1時間反応させ
た。室温まで放冷後、結晶が析出したところにメタノー
ル19.87gを添加し、さらに1時間同温度で熟成後
濾別した。この結晶をメタノール4.35gに分散さ
せ、ジメチル硫酸1.0g(0.008モル)を加え6
0度で30分撹拌した後に室温まで放冷し、イオン交換
水3.27g、塩化メチレン10.9gとパーフルオロ
オクタンスルホン酸カリウム4.29g(0.008モ
ル)を加え、同温度で17時間撹拌した。これにメタノ
ール6.0gとイオン交換水3.0gを加え、この反応
液をイオン交換水200.0gに滴下し、析出した結晶
を濾別、乾燥し、目的物3.79gを得た(収率68.
5%)。
1,2−ビス[(シクロペンタチアニオ)アセチルオキ
シ]エタン ジ(パーフルオロオクタンスルホネート)
であることを確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 2.37−
2.54(m, 8H); 3.74−3.85(m,
8H); 4.54(s,4H); 4.66(s,4
H) ε=294(193nm)
プロパン ジ(1,1,2,2,3,3,4,4,4−
ノナフルオロブタンスルホネート) プロピレングリコール0.76g(0.01モル)とピ
リジン1.74g(0.022モル)とをメチルエチル
ケトン15.2gに溶解し、氷冷下でクロロアセチルク
ロライド2.48g(0.022モル)を滴下した。滴
下後、室温で1.5時間熟成し、イオン交換水7.60
gを加えて有機層を分取した。この有機層にヨウ化カリ
ウム3.98g(0.024モル)を加えて室温で4時
間反応後、イオン交換水15.2gを加え有機層を分取
した。有機層を濃縮後、イオン交換水12.4g、ジメ
チルスルフィド1.49g(0.024モル)を加え室
温で30分撹拌した。同温度でジメチル硫酸3.03g
(0.024モル)を加え、1時間撹拌した後に水層を
分取した。この水層を塩化メチレン15.2gで2回洗
浄し、水層にノナフルオロブタンスルホン酸カリウム
6.76g(0.02モル)を加え、室温において18
時間氷冷下で撹拌した。析出した結晶を濾別、乾燥し、
目的物の粗結晶を7.58gで得た(収率86.1
%)。
ールで再結晶を行い、1H−NMRより、下記構造式で
示される1,2−ビス[(ジメチルチアニオ)アセチル
オキシ]プロパン ジ(1,1,2,2,3,3,4,
4,4−ノナフルオロブタンスルホネート)であること
を確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 1.38
(d,J=6.4Hz,3H); 3.22(s,12
H);4.39(dd,J=12.0,7.6Hz,1
H); 4.51(dd,J=12.2,3.0Hz,
1H); 4.72−4.85(m,4H); 5.3
5−5.42(m,1H) ε=239(193nm)
シ]プロパン ジ(トリフルオロメタンスルホネート) プロピレングリコール0.76g(0.01モル)とピ
リジン1.74g(0.022モル)とをメチルエチル
ケトン15.2gに溶解し、氷冷下でクロロアセチルク
ロライド2.48g(0.022モル)を滴下した。滴
下後、室温で1.5時間熟成し、イオン交換水7.60
gを加えて有機層を分取した。この有機層にヨウ化カリ
ウム3.98g(0.024モル)を加えて室温で4時
間反応後、イオン交換水15.2gを加え有機層を分取
した。有機層を濃縮後、イオン交換水12.4g、ジn
−ブチルスルフィド3.51g(0.024モル)を加
え室温で30分撹拌した。同温度でジメチル硫酸3.0
3g(0.024モル)を加え、1時間撹拌した後に水
層を分取した。この水層を塩化メチレン15.2gで2
回洗浄し、水層にトリフルオロメタンスルホン酸3.0
0g(0.02モル)を加え、室温において18時間氷
冷下で撹拌した。析出した結晶を濾別、乾燥し、目的物
の粗結晶を5.44gで得た(収率72.6%)。
ルで再結晶を行い、1H−NMRより、下記構造式で示
される1,2−ビス[(ジn−ブチルチアニオ)アセチ
ルオキシ]プロパン ジ(トリフルオロメタンスルホネ
ート)であることを確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 0.98
(t,J=7.3Hz,12H); 1.37(d,J
=6.6Hz,3H); 1.50−1.59(m,8
H); 1.87−1.95(m,8H); 3.6
2(t,J=7.9Hz,8H); 4.33(dd,
J=12.2,6.8Hz,1H); 4.49(d
d,J=12.0,2.9Hz,1H); 4.69−
4.80(m,4H); 5.35−5.42(m,1
H) ε=288(193nm)
シ]エタン ジ[ビス(ペンタフルオロエタンスルホ
ン)イミド] エチレングリコール0.76g(0.012モル)とピ
リジン2.92g(0.037モル)とをアセトン6.
7gに溶解し、アセトン3.1gに溶解したクロロアセ
チルクロライド3.06g(0.027モル)を氷冷下
で滴下した。滴下後、室温で2時間熟成し、塩化メチレ
ン40.0gとイオン交換水21.2gを加えて有機層
を分取した。この有機層をイオン交換水21.2gで4
回洗浄した後濃縮し、アセトン3.8gに溶解し、これ
を50度に加熱したヨウ化カリウム4.11g(0.0
25モル)とアセトン22.8gの懸濁液に滴下し、5
5度で1時間攪拌した。室温まで冷却後、酢酸エチル3
2.0gを加え、イオン交換水32.0gで5回洗浄
後、濃縮した。濃縮した有機層とテトラヒドロチオフェ
ン3.03g(0.034モル)をメタノール22.3
gに溶解し、60℃で1時間攪拌し室温まで放冷後、メ
タノール55.9gを添加し、さらに1時間同温度で熟
成後濾別した。この結晶をメタノール12.3gに分散
させ、ジメチル硫酸2.83g(0.022モル)を加
え60度で1.5時間反応させ、イオン交換水9.5g
に溶解したリチウムビス(ペンタフルオロエタンスルホ
ン)イミド8.68g(0.022モル)を添加し、同
温度で5時間攪拌した後、室温まで冷却後、酢酸エチル
120.0gとイオン交換水120gを加え有機層を分
取した。この有機層をイオン交換水60.0gで6回洗
浄した後、濃縮し、ジイソプロピルエーテル13.0g
を添加し、目的物を結晶化させた。その後室温で1時間
熟成した後濾別、乾燥し、目的物を5.35g得た(収
率40.2%)。
1,2−ビス[(シクロペンタチアニオ)アセチルオキ
シ]エタン ジ[ビス(ペンタフルオロエタンスルホ
ン)イミド]であることを確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 2.41−
2.58(m, 8H); 3.79−3.93(m,
8H); 4.57(s,4H); 4.68(s,4
H) ε=407 (193nm)
ロペンタチアニオ)アセチルオキシ]プロパン トリ(1,
1,2,2,3,3,4,4,4)−ノナフルオロブタ
ンスルホネート) グリセロール0.92g(0.01モル)とピリジン
2.85g(0.036モル)をメチルエチルケトン1
8.4gに溶解し、氷冷下でクロロアセチルクロライド
4.07g(0.036モル)滴下した。滴下後、室温
で2時間熟成し、イオン交換水18.4gを加えて有機
層を分取した。この有機層にヨウ化カリウム6.23g
(0.036モル)を加え室温で1時間反応後、イオン
交換水18.4gを加え有機層を分取した。有機層にテ
トラヒドロチオフェン3.17g(0.036モル)を
加え室温で1時間撹拌した。同温度でジメチル硫酸3.
78g(0.03モル)とイオン交換水18.4gを加
え1時間撹拌した後に水層を分取した。この水層を塩化
メチレン18.4gで洗浄し、イオン交換水91gとノ
ナフルオロブタンスルホン酸カリウム10.2g(0.
03モル)を加え、室温で1時間撹拌した。生成したオ
イル層を分液し、2−プロパノール40gとイオン交換
水80gを用いて結晶化した。析出した結晶を濾別、乾
燥し、目的物の粗結晶を5.59g得た(収率40.6
%)。
換水で再結晶し、1H−NMRより、1,2,3−トリ
ス[(シクロペンタチアニオ)アセチルオキシ]プロパ
ントリ(1,1,2,2,3,3,4,4,4)−ノナ
フルオロブタンスルホネートであることを確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 2.35−
2.56(m,12H); 3.72−3.88(m,
12H); 4.55−4.64(m,4H); 4.
69(s,4H); 4.71(s,2H); 5.5
4−5.59(m,1H) ε=2423(193nm)
チルオキシメチル]エタン トリ(1,1,2,2,
3,3,4,4,4、)−ノナフルオロブタンスルホネ
ート) トリメチロールエタン1.20g(0.01モル)とピ
リジン2.85g(0.036モル)をメチルエチルケ
トン24.0gに溶解し、氷冷下でクロロアセチルクロ
ライド4.07g(0.036モル)滴下した。滴下
後、室温で1時間熟成し、イオン交換水24.0gを加
えて有機層を分取した。この有機層にヨウ化カリウム
6.23g(0.036モル)を加え室温で1時間反応
後、イオン交換水24.0gを加え有機層を分取した。
有機層にテトラヒドロチオフェン3.17g(0.03
6モル)を加え室温で1時間撹拌した。同温度でジメチ
ル硫酸3.78g(0.03モル)とイオン交換水2
4.0gを加え1時間撹拌した後に水層を分取した。こ
の水層を塩化メチレン24.0gで洗浄し、イオン交換
水255gとノナフルオロブタンスルホン酸カリウム1
0.2g(0.03モル)を加え、室温で2時間撹拌し
た。析出した結晶を濾別、乾燥し、目的物の粗結晶を
6.19g得た(収率44.1%)。
換水で再結晶し、1H−NMRより、1,1,1,−ト
リス[(シクロペンタチアニオ)アセチルオキシメチ
ル]エタン トリ(1,1,2,2,3,3,4,4,
4)−ノナフルオロブタンスルホネート)であることを
確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 1.14
(s,3H); 2.39−2.52(m,12H);
3.76−3.84(m,12H); 4.28
(s,6H); 4.68(s,6H) ε=2883(193nm)
チルオキシメチル]プロパン トリ(1,1,2,2,
3,3,4,4,4)−ノナフルオロブタンスルホネー
ト) トリメチロールプロパン1.34g(0.01モル)と
ピリジン2.85g(0.036モル)をメチルエチル
ケトン26.8gに溶解し、氷冷下でクロロアセチルク
ロライド4.07g(0.036モル)滴下した。滴下
後、室温で1時間熟成し、イオン交換水26.8gを加
えて有機層を分取した。この有機層にヨウ化カリウム
6.23g(0.036モル)を加え室温で1時間反応
後、イオン交換水24.0gを加え有機層を分取した。
有機層にテトラヒドロチオフェン3.17g(0.03
6モル)を加え室温で2時間撹拌した。同温度でジメチ
ル硫酸3.78g(0.03モル)とイオン交換水2
4.0gを加え1時間撹拌した後に水層を分取した。こ
の水層を塩化メチレン26.8gで洗浄し、イオン交換
水328gとノナフルオロブタンスルホン酸カリウム1
0.2g(0.03モル)を加え、室温で2時間撹拌し
た。析出した結晶を濾別、乾燥し、目的物の粗結晶を
6.91g得た(収率48.7%)。
換水で再結晶し、1H−NMRより、1,1,1,−ト
リス[(シクロペンタチアニオ)アセチルオキシメチ
ル]プロパン トリ(1,1,2,2,3,3,4,
4,4)−ノナフルオロブタンスルホネート)であるこ
とを確認した。
物質テトラメチルシラン):δ(ppm) 0.93
(t,J=7.6Hz,3H); 1.59(q,J=
7.6Hz,2H); 2.39−2.53(m,12
H); 3.78−3.84(m,12H); 4.3
0(s,6H); 4.68(s,6H) ε=3068(193nm)
ArFエキシマーレーザーに代表される130〜220
nmの波長の露光に対応した化学増幅型レジスト材料に
利用される新規な光酸発生剤、より具体的には、波長2
20nm以下の紫外光に対し透明性が良く、且つ光反応
効率(光酸発生効率)が高い新規な光酸発生剤を提供す
ることができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記一般式(I)に示され且つ一分子中
に二個のカチオン部を有することを特徴とするスルホニ
ウム塩化合物。 【化1】 (式中、R1は炭素数2〜15の、直鎖又は分岐の2価
または3価の炭化水素基、環状の2価または3価の炭化
水素基、酸素原子を含む直鎖または分岐の2価または3
価の炭化水素基、及び酸素原子を含む環状の2価または
3価の炭化水素基からなる群から選択される基、R2は
置換基があってもよい炭素数1〜8のアルキレン基、R
3,R4は同一または単独に炭素数1〜10の直鎖又は
分岐のアルキル基、及び炭素数3〜9のシクロアルキル
基からなる群から選択される基であり、R3及びR4が
互いにつながって環を形成してもよく、X−は対イオン
を表し、lは2あるいは3の整数である。) - 【請求項2】 請求項1において、X−で示される対イ
オンが下記一般式(II)で示される陰イオンであること
を特徴とするスルホニウム塩化合物。 【化2】CkHmFnSO3 − (II) ここで、式(II)においてmが0の場合、kは1〜8の
正の整数であり、パーフルオロアルキルスルホネートイ
オンから選択される陰イオンである。式(II)において
nが0の場合、kは1〜10の正の整数であり、アルキ
ルスルホネートイオン、ベンゼンスルホネートイオン、
及びアルキルベンゼンスルホネートイオンからなる群か
ら選択される陰イオンである。式(II)においてm及び
nが同時に存在する場合、フッ素置換ベンゼンスルホネ
ートイオン、及びフッ素置換アルキルベンゼンスルホネ
ートイオンからなる群から選択される陰イオンである。 - 【請求項3】 請求項1において、X−で示される対イ
オンが、Cl−、Br−、I−、BF4 −、As
F6 −、SbF6 −、及びPF6 −からなる群から選択
される陰イオンであることを特徴とするスルホニウム塩
化合物。 - 【請求項4】 請求項1において、X−で示される対イ
オンが下記一般式(III)で示されるビス(パーフルオ
ロアルキルスルホン)イミドイオンから選択される陰イ
オンであることを特徴とするスルホニウム塩化合物。 【化3】 (CpF2p+1SO2)2N− (III) (式中pは1〜8の正の整数を示す。) - 【請求項5】 請求項1〜4の何れかのスルホニウム塩
化合物を製造する方法であって、アルキルポリオールと
ハロゲン化アルキロイルハライドとを反応させ、つい
で、末端のハロゲンをヨウ素へ交換後、アルキルスルフ
ィドあるいは環状アルキレンスルフィドと反応を行うこ
とを特徴とするスルホニウム塩化合物の製造方法。 - 【請求項6】 請求項1〜4の何れかのスルホニウム塩
化合物を製造する方法であって、アルキルポリオールと
ハロゲン化アルキロイルハライドとを反応させ、つい
で、末端のハロゲンをヨウ素へ交換後、アルキルメルカ
プタンと反応させ、スルフィドを形成し、その後、スル
フィドをアルキル化剤によりアルキル化することを特徴
とするスルホニウム塩化合物の製造方法。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004233661A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 感刺激性組成物及び化合物 |
EP1808466A1 (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-18 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording method, printed material, process for producing lithographic printing plate, and lithographic printing plate |
JP2009149899A (ja) * | 2002-10-16 | 2009-07-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 化学増幅型ポジ型レジスト組成物及びスルホニウム塩 |
US7914965B2 (en) | 2004-09-30 | 2011-03-29 | Fujifilm Corporation | Resist composition and method of pattern formation with the same |
JP2014019690A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 |
JP2014040407A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-03-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 |
US20140212814A1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-07-31 | Fujifilm Corporation | Actinic-ray- or radiation-sensitive resin composition, actinic-ray- or radiation-sensitive film therefrom, method of forming pattern using the composition, process for manufacturing electronic device and electronic device |
KR20150047433A (ko) * | 2013-10-24 | 2015-05-04 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 염 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물 |
US9348221B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-24 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Salt and photoresist composition comprising the same |
JP2016204369A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 住友化学株式会社 | 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 |
WO2020022514A1 (ja) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 学校法人東京理科大学 | 成形物の製造方法、インプリント-電子描画の一括成形用レジスト、レプリカモールドの製造方法、デバイスの製造方法、及びインプリント材料 |
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2002
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009149899A (ja) * | 2002-10-16 | 2009-07-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 化学増幅型ポジ型レジスト組成物及びスルホニウム塩 |
JP2004233661A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 感刺激性組成物及び化合物 |
US7914965B2 (en) | 2004-09-30 | 2011-03-29 | Fujifilm Corporation | Resist composition and method of pattern formation with the same |
EP1808466A1 (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-18 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording method, printed material, process for producing lithographic printing plate, and lithographic printing plate |
US7618683B2 (en) | 2006-01-12 | 2009-11-17 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording method, printed material, process for producing lithographic printing plate, and lithographic printing plate |
US20140212814A1 (en) * | 2011-09-30 | 2014-07-31 | Fujifilm Corporation | Actinic-ray- or radiation-sensitive resin composition, actinic-ray- or radiation-sensitive film therefrom, method of forming pattern using the composition, process for manufacturing electronic device and electronic device |
JP2014019690A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 |
JP2014040407A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-03-06 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 |
KR20150047433A (ko) * | 2013-10-24 | 2015-05-04 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 염 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물 |
JP2015107957A (ja) * | 2013-10-24 | 2015-06-11 | 住友化学株式会社 | 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 |
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US9348221B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-24 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Salt and photoresist composition comprising the same |
KR102162533B1 (ko) | 2013-10-24 | 2020-10-08 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 염 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물 |
JP2016204369A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 住友化学株式会社 | 塩、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法 |
WO2020022514A1 (ja) | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 学校法人東京理科大学 | 成形物の製造方法、インプリント-電子描画の一括成形用レジスト、レプリカモールドの製造方法、デバイスの製造方法、及びインプリント材料 |
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