JP4408220B2 - 置換オキシム誘導体及びその潜在酸としての使用 - Google Patents

置換オキシム誘導体及びその潜在酸としての使用 Download PDF

Info

Publication number
JP4408220B2
JP4408220B2 JP2003501993A JP2003501993A JP4408220B2 JP 4408220 B2 JP4408220 B2 JP 4408220B2 JP 2003501993 A JP2003501993 A JP 2003501993A JP 2003501993 A JP2003501993 A JP 2003501993A JP 4408220 B2 JP4408220 B2 JP 4408220B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sub
alkyl
phenyl
substituted
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003501993A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005504013A (ja
JP2005504013A5 (ja
Inventor
啓 松本
斉 山戸
敏景 朝倉
真樹 大和
ムーレル,ペーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Schweiz AG
Original Assignee
Ciba Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Holding AG filed Critical Ciba Holding AG
Publication of JP2005504013A publication Critical patent/JP2005504013A/ja
Publication of JP2005504013A5 publication Critical patent/JP2005504013A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4408220B2 publication Critical patent/JP4408220B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D333/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
    • C07D333/26Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D333/30Hetero atoms other than halogen
    • C07D333/36Nitrogen atoms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/001Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing
    • Y10S430/117Free radical
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing
    • Y10S430/12Nitrogen compound containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing
    • Y10S430/122Sulfur compound containing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Compounds Containing Sulfur Atoms (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)

Description

本発明は、新規なオキシム誘導体、該化合物を含む化学的に増幅されたフォトレジスト組成物、及びその潜在酸としての化合物の使用に関する(それらは、化学線の電磁線及び電子ビームを用いた照射によって活性化できる)。
US 4540598に、感光性オキシムスルホネート化合物、例えば、4−クロロ−α−トリフルオロアセトフェノンオキシムベンゼンスルホネートと慣用の酸硬化性樹脂を含む表面コーティング組成物が開示されている。US 4736055に、2,2,2−トリフルオロ−1−フェニル−エタノンオキシム−O−(4−ヒドロキシフェニルスルホネート)が、ポジ型フォトレジストの樹脂として使用できるポリマーの調製のための成分として記載されている。US 5627011及びUS 5759740に、波長340〜390nm、特に水銀i線(365nm)の照射範囲における、化学的に増幅されたポジ型及びネガ型フォトレジストでの潜在酸触媒としてのα−(4−トルエン−スルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド及びα−(4−トルエン−スルホニルオキシイミノ)−3−チエニルメチルシアニドの使用が記載されている。GB 2306958に、波長180〜600nmの間、特に390nmを超える照射範囲における、ポジ型及びネガ型フォトレジストでの潜在酸供与体としてのオキシムスルホネートの使用が報告されている。US 5714625に、非芳香族α−(アルキルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル及びα−(アルキルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリルが開示されている。EP 241423に、オキシムスルホネート化合物が、非−化学的に増幅されたポジ型レジストで光潜在酸発生剤として約25%の濃度で使用されている。US 6004724、WO 00/26219、及びJ. Photopolym. Sci. Technol. 13, 223 (2000)に、オキシム誘導体、例えば、(5−メチルスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−2−メチルフェニル−アセトニトリルが、化学的に増幅されたレジストのための光潜在酸発生剤として記載されている。WO 00/52530に、オキシム誘導体、例えば、(5−メチルスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−2−メチルフェニル−アセトニトリルは、ラジカル光重合のための光開始剤として記載されている。
当該技術分野において、熱的及び化学的に安定で、そして光、UV照射、X線照射又は電子ビームによって活性化された後、種々の酸触媒反応、例えば、重縮合反応、酸触媒解重合反応、酸触媒求電子置換反応又は酸触媒による保護基の除去のための触媒として使用できる、反応性の非イオン性潜在酸供与体の必要性が存在する。特に、化学的に増幅されたフォトレジストの分野において、高い安定性及び良好な溶解性を有する潜在酸触媒の必要性が存在する。
予期しないことに、以下に記載されている特定のオキシム誘導体が、上述の酸触媒反応のための触媒として特に適していることが見い出された。本発明の特定の化合物の光吸収スペクトルは、電磁スペクトルを広範囲にわたって同調させることができ、そして深UV範囲における適用に特に適切である。さらには、本発明のオキシム誘導体を含む化学的に増幅されたフォトレジスト組成物は、処理中の高いベーク温度においてさえ熱的に安定であり、高いフォトスピード(photospeed)を提供する。
したがって、本発明は、式I又はII:
Figure 0004408220
〔式中、
1は、C1〜C12アルキル、C1〜C4ハロアルキル、OR9、NR1011、SR12であるか、あるいは非置換であるか、又はOH、C1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシでによって置換されたフェニルであり;
2、R3、R4及びR5は、互いに独立して、水素、C1〜C12アルキル、C1〜C4ハロアルキル、ハロゲン、フェニル、OR13、NR1415、SR16、CN、NO2、C2〜C6アルカノイル、ベンゾイル、−(CO)OR9、−(CO)NR1011又は−(CO)SR12であり;
6は、C1〜C18アルキルスルホニル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり、ここで、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル及びフェナントリルスルホニル基のシクロアルキル、フェニル、ナフチル、アントラシル及びフェナントリル基は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C16アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、OR13、(CO)OR9、C1〜C4アルキル−(CO)O−、R9OSO2−及び/若しくは−NR1415で置換されており;あるいはR6は、C2〜C6ハロアルカノイル、ハロベンゾイルであり;あるいはR6は、下記式:
Figure 0004408220
で示される基であり、
1、X2及びX3は、互いに独立してO又はSであり;
R′6は、フェニレンジスルホニル、ナフチレンジスルホニル、
Figure 0004408220
ジフェニレンジスルホニル、又はオキシジフェニレンジスルホニルであり、ここで、これらの基は、非置換であるか、又はC1〜C12アルキルで置換されており;あるいはR′6は、C2〜C12アルキレンジスルホニルであり;
7及びR8は、互いに独立して水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C2〜C6アルカノイル、ベンゾイル、フェニル、−S−フェニル、OR13、SR16、NR1415、C2〜C6アルコキシカルボニル、フェノキシカルボニル、S(O)n−C1〜C6アルキル、S(O)−C6〜C12アリール、C1〜C12アルキル置換されたS(O)n−C6〜C12アリール、SO2O−C1〜C6アルキル、SO2O−C6〜C10アリール又はNHCONH2であり;
nは、0、1又は2であり;
9は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12−アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルであり;あるいはR9は、1つ以上の−O−によって中断され、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルキルであり;あるいはR9は、非置換であるか、又はOH、C1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシによって置換されたフェニルであり;
10、R11、R14及びR15は、互いに独立して、水素であるか、あるいは非置換であるか、又はOH、C1〜C4アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチル−フェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、1つ以上の−O−によって中断され、非置換であるか、又はOH、C1〜C4アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルキルであり;あるいはR10及びR11、R14及びR15は、非置換であるか、又はOH、C1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシによって置換されたフェニルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、非置換であるか、又はフェイル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルカノイルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルスルホニルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、非置換であるか、又は1つ以上のハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C16アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、C1〜C12アルコキシ及び/若しくはフェノキシによって置換されたフェニルスルホニルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、ベンゾイル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;あるいはR10及びR11、又はR14及びR15は、それらに結合する窒素原子と一緒になって、場合により−O−若しくは−NR13−によって中断されている5−、6−又は7−員環を形成し;
12は、フェニル、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6−アルカノイルで置換されたC1〜C18アルキルであり;あるいはR12は、1つ以上の−O−によって中断され、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルキルであり;
13は、R9に関して与えられた意味の1つを有するか、あるいは非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルカノイルであり;あるいはR13は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルスルホニルであり;あるいはR13は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C6アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、C1〜C12アルコキシ及び/又はフェノキシによって置換されたフェニルスルホニルであり;あるいはR13は、ベンゾイル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;
16は、R12に関して与えられた意味の1つを有するか、あるいは非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルカノイルであり;あるいはR16は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルスルホニルであり;あるいはR16は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C16アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、C1〜C12アルコキシ及び/若しくはフェノキシによって置換されたフェニルスルホニルであり;あるいはR16は、ベンゾイル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;
17、R18、R19及びR20は、互いに独立して、非置換であるか、又はハロゲンによって置換されたC1〜C6アルキルであり;あるいはR17、R18、R19及びR20は、非置換であるか又はC1〜C4アルキル若しくはハロゲンによって置換されたフェニルであり;あるいはR19及びR20は、共に1,2−フェニレンあるいは非置換であるか又はC1〜C4アルキル若しくはハロゲンによって置換されたC2〜C6アルキレンであり;
Aは、S、O、NR13、又は式A1、A2又はA3
Figure 0004408220
で示される基であり、
21及びR22は、互いに独立して、R7に関して与えられた意味の1つを有するか、あるいはR21及びR22は共に、−CO−NR13CO−であるか、
あるいはR21及びR22はともに、−C(R23)=C(R24)−C(R25)=C(R26)−であり;
23、R24、R25及びR26は、互いに独立して、水素、C1〜C4アルキル、ハロゲン、フェニル、OR13、SR16、NR1415、−S−フェニル、C2〜C6アルコキシカルボニル、フェノキシカルボニル、CN、NO2、C1〜C4ハロアルキル、S(O)1〜C6アルキル、S(O)−C6〜C12アリール、C1〜C12アルキル置換されたS(O)−C6〜C12、アリール、SO2O−C1〜C6アルキル、SO2O−C6〜C10アリール又はNHCONH2であり;
Zは、CR22又はNであり;そして
1は、−CH2−、S、O又はNR13である〕で示される化合物に関する。
式I及びIIの化合物は、ベンジリデン部分に関してフェニル環のo−位にカルボニル基を有することを特徴とする。
1〜C18アルキルは、直鎖又は分枝であり、例えば、C1〜C16−、C1〜C12−、C1〜C8−、C1〜C6−又はC1〜C4−アルキルである。例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、2,4,4−トリメチルペンチル、2−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル及びオクタデシル、好ましくはメチル、イソプロピル又はブチルのようなC1〜C4アルキルである。
1〜C16アルキル、C1〜C12アルキル、C1〜C8アルキル、C1〜C6アルキル及びC1〜C4アルキルは、同様に、直鎖又は分枝であり、そして例えば、炭素原子の適切な数までを有する上に定義されるものである。目的の化合物は、例えば、C1〜C8−、特に、C1〜C6−、好ましくはメチル又はブチルのようなC1〜C4−アルキルである。
2〜C18アルキルは、1〜複数回−O−によって中断され、例えば、1〜5回、例えば、1〜3回、又は1回若しくは2回、連続しない−O−によって中断される。したがって、得られる構造単位は、例えば、以下のものである:−O(CH22OH、−O(CH22OCH3、−O(CH2CH2O)2CH2CH3、−CH2−O−CH3、−CH2CH2−O−CH2CH3、−〔CH2CH2O〕−CH3(ここで、y=1〜5)、−(CH2CH2O)5CH2CH3、−CH2−CH(CH3)−O−CH2−CH2CH3又は−CH2−CH(CH3)−O−CH2−CH3
3〜C30シクロアルキルは、単環式脂肪族環又は多環式脂肪族環であり、例えば、単環式脂肪族環、二環式脂肪族環、又は三環式脂肪族環であり、例えば、C3〜C20−、C3〜C18−、C3〜C12−、C3〜C10−シクロアルキルである。単環式環の例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、又はシクロヘプチル、特に、シクロペンチル及びシクロヘキシルである。多環式環の例は、ペルヒドロアントラシル、ペルヒドロフェニアスリル、ペルヒドロナフチル、ペルヒドロフルオレニル、ペルヒドロクリセニル、ペルヒドロピセニル、アダマンチル、ビシクロ〔1.1.1〕ペンチル、ビシクロ〔4.2.2〕デシル、ビシクロ〔2.2.2〕オクチル、ビシクロ〔3.3.2〕デシル、ビシクロ〔4.3.2〕ウンデシル、ビシクロ〔4.3.3〕ドデシル、ビシクロ〔3.3.3〕ウンデシル、ビシクロ〔4.3.1〕デシル、ビシクロ〔4.2.1〕ノニル、ビシクロ〔3.3.1〕ノニル、ビシクロ〔3.2.1〕オクチルなどである。また、「スピロ」−シクロアルキル化合物は、本明細書ではC3〜C30シクロアルキルの定義に含まれ、例えば、スピロ〔5.2〕オクチル、スピロ〔5.4〕デシル、スピロ〔5.5〕ウンデシルである。多環式シクロアルキル基の更なる例は、本発明の化合物におけるそれぞれの定義の対象であり、これらは、EP 878738、11〜12ページに列挙されており、ここで、式(1)〜(46)に結合を加えて「イル」としなければならない。当業者は、この事実を認識している。一般的に、脂環式環は、繰り返し構造単位を形成してもよい。
2〜C12アルキレンは、直鎖又は分枝であり、そして例えば、C2〜C8−、C2〜C6−又はC2〜C4−アルキレンである。例は、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン及びドデシレンである。好ましいのは、C2〜C8アルキレン、特に、C2〜C6アルキレン、好ましくはエチレン又はブチレンのようなC2〜C4アルキレンである。
したがって、C2〜C12アルキレンジスルホニルは、上に示されたとおりのアルキレン基であり、両方の「イル」部分は、スルホニル基を有する。例は、−SO2−(CH2CH2z−SO2−(z=1〜6)、例えば、−SO2−CH2CH2−SO2−、又は−SO2−CH(CH3)CH2−SO2−である。
フェニレンジスルホニル、ジフェニレンジスルホニル及びオキシジフェニレンジスルホニルもまた、「イル」部分でスルホニル基を有する。したがって、得られる構造は、以下のものである。
Figure 0004408220
Figure 0004408220
において、スルホニル基は、好ましくは、メチレン部分に対してパラ位に配置される。
置換されたフェニルは、フェニル環に置換基を1〜5個、例えば、1、2又は3個有し、特に、1又は2個有する。置換基は、好ましくは、フェニル環の4−位、3,4−位、3,5−位、又は3,4,5−位である。
1〜C18アルキルスルホニル基中のC1〜C18アルキル基は、直鎖又は分枝であり、上述のような意味を有する。
3〜C30シクロアルキルスルホニル基中のC3〜C30シクロアルキル基は、上述のような意味を有する。
ナフチル、フェナントリル及びアントラシル基が、1つ以上の基によって置換されている場合、これらは、例えば、一〜五置換されており、例えば、一置換、二置換又は三置換されており、特に、一置換又は二置換されている。
カンホリル、10−カンホリルは、カンファー−10−イル、すなわち
Figure 0004408220
である。
2〜C18アルカノイルは、例えば、C2〜C10−、C2〜C8−、C2〜C6−又はC2〜C4アルカノイルであり、ここで、アルキル部分は、直鎖又は分枝である。例は、アセチル、プロピオニル、ブタノイル又はヘキサノイル、特に、アセチルである。
1〜C12アルコキシは、例えば、C1〜C10−、C1〜C8−、C1〜C6−、C1〜C4アルコキシであり、そして直鎖又は分枝である。例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、n−ブトキシ、t−ブトキシ、オクチルオキシ及びドデシルオキシである。
1〜C4アルキルチオにおいて、アルキル部分は、例えば、直鎖又は分枝である。例は、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ又はブチルチオである。
2〜C12アルコキシカルボニルは、(C1〜C11アルキル)−O−C(O)−であり、ここで、C1〜C11アルキルは、直鎖又は分枝であり、そして炭素原子の適切な数までを有する上述に定義されたものである。例は、C2〜C10−、C2〜C8−、C2〜C6−又はC2〜C4アルコキシカルボニルであり、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル又はペントキシカルボニルである。
1〜C10ハロアルキル及びC1〜C4ハロアルキルは、例えば、ハロゲンによって一置換又は多置換されたC1〜C10−、C1〜C8−、C1〜C6−又はC1〜C4−アルキルであり、このアルキル部分は、例えば、上に定義されたとおりである。アルキル基に1〜3個のハロゲン置換基又は1若しくは2個のハロゲン置換基が存在する。例は、クロロメチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル又は2−ブロモプロピル、特に、トリフルオロメチル又はトリクロロメチルである。好ましくは、C1〜C10フルオロアルキルである。
2〜C6ハロアルカノイルは、(C1〜C5ハロアルキル)−C(O)−であり、ここで、C1〜C5ハロアルキルは、炭素原子の適切な数までを有する上述のとおりのものである。例は、クロロアセチル、トリクロロアセチル、トリフルオロアセチル、ペンタフルオロプロピオニル、ペルフルオロオクタノイル、又は2−ブロモプロピオニル、特に、トリフルオロアセチル又はトリクロロアセチルである。
ハロベンゾイルは、上に定義されるようなハロゲン及び/又はC1〜C4ハロアルキル、C1〜C4−ハロアルキルによって一置換又は多置換されたベンゾイルである。例は、ペンタフルオロベンゾイル、トリクロロベンゾイル、トリフルオロメチルベンゾイル、特に、ペンタフルオロベンゾイルである。
ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素、特に、塩素又はフッ素、好ましくはフッ素である。
フェニル−C1〜C3アルキルは、例えば、ベンジル、2−フェニルエチル、3−フェニルプロピル、α−メチルベンジル又はα,α−ジメチルベンジル、特に、ベンジルである。
オキシジフェニレンは、以下のものである。
Figure 0004408220
10及びR11又はR14及びR15が、これらに結合する窒素原子と一緒になって、場合により−O−又は−NR13−によって中断されている5−、6−、7−員環を形成する場合、例えば、以下の構造が得られる。
Figure 0004408220
1〜C18アルキルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、C1〜C10ハロアルキルスルホニルの定義は、上に詳細に記載されるような対応する基C1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C3アルキル、カンホリル及びC1〜C10ハロアルキルが、スルホニル基(−SO2−)に結合しているものをいう。したがって、また、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル及びフェナントリルスルホニルは、スルホニル基に結合する対応する基をいう。R6は、例えば、C2〜C18−、C4〜C12−、C6〜C18−、C4〜C10−アルキルスルホニルである。
6〜C12アリールは、例えば、フェニル、ビフェニル又はナフチルであり、C6〜C10アリールは、フェニル又はナフチルである。
請求項及び明細書全体における「及び/又は」又は「又は/及び」は、定義された別のもの(置換基)の1つが存在してもよいだけではなく、定義された別のもの(置換基)が共に数個存在してもよいこと、すなわち異なる別のもの(置換基)の混合物が存在してもよいことを表すことを意味する。
用語「少なくとも」は、1つ又は1つ以上、例えば、1つ又は2つ又は3つ、好ましくは1つ又は2つを定義することを意味する。
(式I及びIIの)オキシム誘導体は、一般的に、文献に記載されているような方法によって、例えば、式IIIの適切な遊離オキシムと所望の式IV、V又はVIの(例えば、スルホン)酸ハロゲン化物又は酸無水物(例えば、R6Cl、R6−O−R6又はCl−R′6−Cl)とを反応させることによって調製可能である。
Figure 0004408220
1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及びAは、上に定義されたとおりである。
これらの反応は、通常は、塩基(例えば、ピリジン、トリエチルアミンのような三級アミン)存在下、不活性溶媒(例えば、トルエン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン(THF)又はジメチルホルムアミド(DMF))中で行われるか、又はオキシムの塩と、所望の酸塩化物とを反応させることによって行われる。これらの方法は、例えば、EP 48615に開示されている。オキシムのナトリウム塩は、例えば、ジメチルホルムアミド中でオキシムとナトリウムアルコレートとを反応させることによって得ることができる。このような反応は、当業者に周知であり、そして一般的に、−15〜+50℃、好ましくは0〜20℃の温度で行われる。
式IIIのオキシム化合物は、式I及びIIのオキシム誘導体の調製のために有用である。
それゆえに、本発明はまた、式III:
Figure 0004408220
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R7、R8及びAは、上に定義されたとおりである)で示される新規な化合物に関する。
本反応のために必要とされる式IIIのオキシムは、公知の手順に従って調製可能であり、例えば、ベンジルシアニド又はシアノメチル複素環と、ニトロベンゼン又はニトロナフタレンとを、塩基(例えば、ナトリウムメトキシド又は水酸化カリウム)の存在下、極性溶媒(例えば、メタノール又はDMF)中で反応させることによって調製可能である(この反応は、R. B. Davis, L. C. Pizzini & E. J. Bara, J. Org. Chem. 26, 4270 (1961) 又はP.Fournary及びT. Marey, Bull. Soc. Chim. Fr. 3223 (1968) に記載されている)。−80〜80℃、特に、−10〜60℃の温度が、この反応に適している。式IIIのオキシム中間体を調製するのに、相間移動触媒もまた適切である。K. Takahashi らは、ニトロベンゼンとベンジルシアニドとの反応のためのベンジルトリエチルアンモニウムクロリド及び50%水酸化ナトリウム水溶液の使用を記載している(K. Takahashi, T. Tsuboi, K. Yamada, H. lida, Nippon Kagaku Kaishi 144-7 (1976); Chemical Abstract No. 84:105162)。
オキシムはまた、種々の医薬化合物の合成における中間体として調製され(例えば、US 5043327、US 5521187;EP 371564、EP 541153、ES 524551)、又はUV吸収剤としての使用のために調製される(例えば、US 3374248において)。
オキシムはまた、適切なカルボニル又はチオニルカルボニル化合物とヒドロキシルアミン又はヒドロキシルアンモニウム塩との反応によって得ることができる。
上述の合成は、式I及びIIの化合物の異性体形態の形成を生じる場合がある。オキシイミノ基の二重結合は、syn(cis、Z)形とanti(trans、E)形の両方が存在するか、又は2つの幾何異性体の混合物が存在する場合がある。本発明において、個々の幾何異性体及び2つの幾何異性体の任意の混合物の両方が使用可能である。したがって、本発明はまた、式I及びIIの混合物の異性体形態の混合物に関する。所望の場合、異性体化合物は、当業者に公知の通常の方法によって分離可能である。
関心を引くのは、AがSであるか、又は上に定義したような式A1の基である、式I及びIIの化合物である。
関心を引くのは、以下のような式I及びIIの更なる化合物である。ここで、
1は、OR9又はNR1011であり;
2、R3、R4及びR5は、互いに独立して、水素、C1〜C12アルキル、ハロゲン、OR13又は−(CO)OR9であり;
6は、C1〜C18アルキルスルホニル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、又はナフチルスルホニルであり、ここで、フェニル−C1〜C3−アルキルスルホニル、フェニルスルホニル及びナフチルスルホニル基のフェニル及びナフチル基は、非置換であるか、又は1つ以上のハロゲン、C1〜C16アルキル及び/若しくはOR13によって置換されており;
R′6は、フェニレンジスルホニルであり;
7及びR8は、互いに独立して、水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ又はOR13であり;
9は、C1〜C18アルキルであり;あるいは非置換であるか、又はC1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシによって置換されたフェニルであり;
10及びR11は、互いに独立して、水素又はC1〜C18アルキルであり;あるいはR10及びR11は、それらに結合する窒素原子と一緒になって、−O−若しくは−NR13−によって場合により中断されている5−、6−又は7−員環を形成し;
13は、水素、C1〜C18アルキル又はフェニルであり;
Aは、S又は式A1の基であり、
21及びR22は、互いに独立して、R7に関して与えられた意味の1つを有し;そして
Zは、CR22である。
特に、好ましいのは、下式である。
Figure 0004408220
式I又はIIの化合物は、フォトレジストにおける感光性酸供与体として使用可能である。レジスト系は、式I又はIIの化合物を含む系を画像どおりに照射した後、現像工程によって調製可能である。
本発明は、
(a)酸の作用によって硬化する化合物又は酸の作用によってその溶解性が増大する化合物;そして
(b)感光性酸供与体として、上に定義したような式I又はIIの化合物の少なくとも1つを含む、化学的に増幅されたフォトレジスト組成物に関する。
化学的に増幅されたフォトレジストは、照射感受性成分が、触媒量の酸を与え、レジストの少なくとも1つの酸感受性成分の化学反応を引き続き触媒する、レジスト組成物であると理解されている。その結果として、レジストの照射領域と非照射領域との間に溶解性の差を誘導する。このプロセスの触媒的性質のために、1つの酸分子が、そして任意の2次的反応によってトラップ又はこわされない限り、反応性ポリマーマトリックスを通して拡散しながら、1つの反応部位から次の反応部位へと複数の部位での反応の引き金となり得る。それゆえに、レジストの露光領域と非露光領域との間での溶解性の大きな差を誘導するのに、低い濃度の酸で十分である。したがって、低い濃度の潜在酸化合物のみが必要である。結果として、光学画像における露光波長で、高いコントラスト及び高い透明度を有し、高い感光性によって急勾配の垂直な画像プロフィールを有するレジストが処方可能となる。しかし、この触媒プロセスの結果として、レジストの保管又は加工の間に酸を発生させないために、潜在酸触媒が化学的及び熱的に非常に安定である(照射されない限り)ことが要求され、ほとんどの場合、溶解性の差をもたらす触媒反応を開始するか又は完結させるための露光後ベーク工程が必要である。マイクロエレクトロニクス製造工程において、これらのレジストを適用するのに障害となるどのような粒子の発生も防ぐために、液体レジスト配合物及び固体レジスト膜で潜在性の触媒が良好な溶解性を有することもまた必要とされる。
対照的に、化学増幅機構に基づかないポジ型レジスト材料は、高濃度の潜在酸を含有しなければならず、それは、露光下での潜在酸から発生する酸濃度のみが、アルカリ現像液中で露光領域の溶解性を高めるために寄与するからである。低濃度の酸は、このようなレジストの溶解速度の変化に影響をほとんど与えず、反応は、典型的には、ここでの露光後ベークなく進むため、潜在酸の化学的及び熱的な安定性に関しては、化学的に増幅されたポジ型レジストの場合ほどは要求されない。これらのレジストはまた、露光領域においてアルカリ現像液中で十分な溶解性を達成するための十分な酸を発生するために、更に高い露光量を必要とし、光学的透明度が比較的低くなってしまい(高い濃度の潜在酸が必要なため)、それによって解像度が低くなり、画像が勾配を持ってしまう。非−化学的増幅技術に基づくレジスト組成物は、それゆえに、化学的に増幅されたレジストと比較すると、感光性、解像度及び画質が劣る。
上述のことから、潜在性の触媒の化学的及び熱的安定性は、化学的に増幅されたレジストにとって必須であり、異なる酸拡散要件、異なる酸強度要件並びに熱及び化学的安定性要件のために、非−化学的に増幅されたレジストにおいて作用できる潜在酸は、化学的に増幅されたレジストに必ずしも適用できないことは明らかである。
レジストの照射中又は照射後に、レジスト材料の酸触媒反応の結果として起こる、照射部分と非照射部分とのレジスト溶解性の差は、レジスト中に存在する更なる構成成分に依存して2つのタイプであり得る。本発明の組成物が、照射後に現像液中で組成物の溶解性を高める成分を含む場合、このレジストはポジ型である。
したがって、本発明は、化学的に増幅されたのポジ型フォトレジストに関する。
一方、配合物の成分が、照射後の組成物の溶解性を減少させる場合、このレジストはネガ型である。
したがって、本発明は、また、化学的に増幅されたのネガ型フォトレジストに関する。
モノマー又はポリマー化合物は、非露光領域において、レジスト配合物に付加的に存在するアルカリ可溶性のバインダー樹脂の溶解速度を減少させ、非露光領域において、実質的にアルカリ不溶性であり、その結果、アルカリ溶液において現像後に非露光領域のレジスト膜が残るが、その反応生成物がアルカリ現像液中で可溶性になるように、酸存在下で開裂するか、又は再配置され得るものであり、以下溶解阻害剤という。
本発明は、特定の実施態様として、
(a1)酸の存在下、分解して水性アルカリ現像溶液におけるレジスト膜の露光領域の溶解性を高める酸不安定性基を有するポリマーの少なくとも1つ、及び
(b)式I又はIIの化合物の少なくとも1つを含む、化学的に増幅されたポジ型アルカリ現像性フォトレジスト組成物を含む。
本発明の更なる実施態様は、
(a2)酸の存在下、分解して水性アルカリ現像溶液における溶解性を高める酸不安定性基を少なくとも1つ有するモノマー又はオリゴマー溶解阻害剤の少なくとも1つ、及びアルカリ可溶性ポリマーの少なくとも1つ、並びに
(b)式I又はIIの化合物の少なくとも1つを含む、化学的に増幅されたのポジ型アルカリ現像性フォトレジスト組成物である。
本発明の別の特定の実施態様は、
(a1)酸の存在下、分解して、露光領域の水性アルカリ現像溶液における溶解性を高める酸不安定性基を有するポリマーの少なくとも1つ;
(a2)酸の存在下、分解して、露光された領域の水性アルカリ現像溶液における溶解性を高める酸不安定性基を少なくとも1つ有するモノマー又はオリゴマー溶解阻害剤;
(a3)レジスト膜がアルカリ現像液に実質的に非露光領域の不溶であることを保持する濃度の、アルカリ可溶性モノマー、オリゴマー又はポリマー化合物、及び
(b)式I又はIIの化合物の少なくとも1つを含む、化学的に増幅されたポジ型のアルカリ現像性フォトレジスト組成物である。
したがって、本発明は、
(a1)酸の存在下、分解して水性アルカリ現像溶液における溶解性を高める酸不安定性基を有するポリマーの少なくとも1つ、及び/又は
(a2)酸の存在下、分解して水性アルカリ現像溶液における溶解性を高める酸不安定性基を有するモノマー又はオリゴマー溶解阻害剤の少なくとも1つ、及び/又は
(a3)アルカリ可溶性モノマー、オリゴマー又はポリマー化合物の少なくとも1つ;並びに
(b)感光性酸供与体として、式I又はIIの化合物の少なくとも1つを含む、化学的に増幅されたフォトレジスト組成物に関する。
これらの組成物は、成分(b)に加えて他の感光性酸供与体及び/又は(c)他の添加剤を含んでもよい。
このような化学的に増幅されたポジ型レジスト系は、例えば、E. Reichmanis, F. M. Houlihan, O. Nalamasu, T. X. Neenan, Chem. Mater. 1991, 3, 394;あるいは C. G. Willson, "Introduction to Microlithography", 2nd. Ed.; L. S. Thompson, C. G. Willson, M. J. Bowden, Eds., Amer. Chem. Soc., Washington DC, 1994, p.139に記載されている。
酸の存在下、分解して芳香族ヒドロキシ基、カルボキシル基、ケト基及びアルデヒド基を生成し、水性アルカリ現像溶液における溶解性を高める酸不安定性基の適切な例は、例えば、アルコキシアルキルエーテル基、テトラヒドロフラニルエーテル基、テトラヒドロピラニルエーテル基、tert−アルキルエステル基、トリチルエーテル基、シリルエーテル基、アルキルカーボネート基、例えば、tert−ブチルオキシカルボニルオキシ−、トリチルエステル基、シリルエステル基、アルコキシメチルエステル基、クミルエステル基、アセタール基、ケタール基、テトラヒドロピラニルエステル基、テトラフラニルエステル基、第三級アルキルエーテル基、第三級アルキルエステル基などである。
酸の作用によって分解可能な官能基を有するポリマーは、アルカリ現像溶液においてこのポリマーを含むレジスト膜の溶解性を高め、本発明のポジ型レジストに組み込み可能であり、このポリマーは、酸不安定性基をその主鎖及び/又は側鎖、好ましくは、その側鎖に有してもよい。
本発明における使用に適切な酸不安定性基を有するポリマーは、アルカリ可溶性基が、部分的に又は完全にそれぞれの酸不安定性基へと変換されるか、あるいはすでに結合している酸不安定性基を有するモノマーの(共)重合によって直接的に変換されるポリマー類似反応を用いて得ることができる。例えば、EP 254853、EP 878738、EP 877293、JP−A−2−25850、JP−A−3−223860、及びJP−A−4−251259に開示されている。
本発明におけるポリマー主鎖に結合する酸不安定性基を有するポリマーは、好ましくは、比較的低い露光後ベーク温度(典型的には、室温〜110℃)で完全に開裂する、例えば、シリルエーテル、アセタール、ケタール及びアルコキシアルキルエステル基(「低活性化エネルギー保護基」と呼ばれる)を有するポリマー、及び、酸存在下で脱保護反応を完結させるために、より高いベーク温度(典型的には110℃を超える)を必要とする、例えば、tert−ブチルエステル基又はtert−ブチルオキシカルボニル(TBOC)基又は他のエステル結合の酸素原子に隣接して第二級若しくは第三級の炭素原子を含むエステル基(「高活性化エネルギー保護基」と呼ばれる)を有するポリマーである。ハイブリッド系もまた適用することができ、この場合、高活性化エネルギー保護基並びに低活性化エネルギー保護基の両方が、1つのポリマー内に存在する。あるいは、各々化学的に異なる保護基を利用するポリマーのポリマーブレンドを、本発明の感光性ポジ型レジスト組成物において使用してもよい。
酸不安定性基を有する好ましいポリマーは、以下の別個のモノマー種を含むポリマー又はコポリマーである:
1)酸存在下、分解して、水性アルカリ現像溶液における溶解性を高める酸不安定性基を含有するモノマー、及び
2)酸不安定性基及びアルカリ可溶性に寄与する基が存在しないモノマー、及び/又は
3)ポリマーの水性アルカリ可溶性に寄与するモノマー。
種類1)のモノマーの例としては、以下がある:
t−ブチルアクリレートを含むブチルアクリレートなどの非環式又は環式第二級及び第三級アルキル(メタ)アクリレート、t−ブチルメタクリレートを含むブチルメタクリレート、3−オキソシクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート、2−メチル−アダマンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシノルボニルアルコールアクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシメチルトリシクロドデカンメタノールメタクリレート、トリメチルシリルメチル(メタ)アクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシノルボニルアルコールアクリレート、(2−テトラヒドロピラニル)オキシメチルトリシクロドデカンメタノールメタクリレート、トリメチルシリルメチル(メタ)アクリレート o−/m−/p− (3−オキソシクロヘキシルオキシ)スチレン、o−/m−/p−(1−メチル−1−フェニルエトキシ)スチレン、o−/m−/p−テトラヒドロピラニルオキシスチレン、o−/m−/p−アダマンチルオキシスチレン、o−/m−/p−シクロヘキシルオキシスチレン、o−/m−/p−ノルボルニルオキシスチレン、p− t−ブトキシカルボニルスチレンを含むo−/m−/p−ブトキシカルボニルスチレンなどの非環式又は環式アルコキシカルボニルスチレン o−/m−/p−(3−オキソシクロヘキシルオキシカルボニル)スチレン、o−/m−/p−(1−メチル−1−フェニルエトキシカルボニル)スチレン、o−/m−/p−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルスチレン、o−/m−/p−アダマンチルオキシカルボニルスチレン、o−/m−/p−シクロヘキシルオキシカルボニルスチレン、o−/m−/p−ノルボルニルオキシカルボニルスチレン、p− t−ブトキシカルボニルオキシスチレンを含むo−/m−/p−ブトキシカルボニルオキシスチレンなどの非環式又は環式アルコキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−(3−オキソシクロヘキシルオキシカルボニルオキシ)スチレン、o−/m−/p−(1−メチル−1−フェニルエトキシカルボニルオキシ)スチレン、o−/m−/p−テトラヒドロピラニルオキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−アダマンチルオキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−シクロヘキシルオキシカルボニルオキシスチレン、o−/m−/p−ノルボルニルオキシカルボニルオキシスチレン、o/m/p−ブトキシカルボニルメトキシスチレンなどの非環式又は環式アルコキシカルボニルアルコキシスチレン、p− t−ブトキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p−(3−オキソシクロヘキシルオキシカルボニルメトキシ)スチレン、o−/m−/p− (1−メチル−1−フェニルエトキシカルボニルメトキシ)スチレン、o−/m−/p− テトラヒドロピラニルオキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p− アダマンチルオキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p− シクロヘキシルオキシカルボニルメトキシスチレン、o−/m−/p− ノルボルニルオキシカルボニルメトキシスチレン、トリメチルシロキシスチレン、ジメチル(ブチル)シロキシスチレン、イソプロペニルアセテートなどの不飽和アルキルアセテート並びにそれらの誘導体。
低活性化エネルギーの酸不安定性基を有する種類1)のモノマーとしては、例えば、
p−又はm−(1−メトキシ−1−メチルエトキシ)−スチレン、p−又はm−(1−メトキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−メトキシ−1−メチルプロポキシ)スチレン、p−又はm−(1−メトキシ−1−メチルプロポキシ)メチルスチレン、p−又はm−(1−メトキシエトキシ)−スチレン、p−又はm−(1−メトキシエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−エトキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−エトキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−エトキシ−1−メチルプロポキシ)スチレン、p−又はm−(1−エトキシ−1−メチルプロポキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−エトキシエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−エトキシエトキシ)−メチルスチレン、p−(1−エトキシフェニル−エトキシ)スチレン、p−又はm−(1−n−プロポキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−n−プロポキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−n−プロポキシエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−n−プロポキシエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシ−1−メチルプロポキシ)スチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシ−1−メチルプロポキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシプロポキシ)スチレン、p−又はm−(1−イソプロポキシプロポキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−n−ブトキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−n−ブトキシエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−イソブトキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−tert−ブトキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−n−ペントキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−イソアミルオキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−n−ヘキシルオキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−シクロヘキシルオキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−トリメチルシリルオキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−トリメチルシリルオキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−ベンジルオキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−ベンジルオキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−メトキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−メトキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレン、p−又はm−(1−トリメチルシリルオキシ−1−メチルエトキシ)スチレン、p−又はm−(1−トリメチルシリルオキシ−1−メチルエトキシ)−メチルスチレンが挙げられる。アルコキシアルキルエステル酸不安定性基を有するポリマーの他の例は、US 5225316及びEP 829766がある。アセタール保護基を有するポリマーの例は、US 5670299、EP 780732、US 5627006、US 5558976、US 5558971、US 5468589、EP 704762、EP 762206、EP 342498、EP 553737中に与えられており、そしてACS Symp. Ser. 614, Microelectronics Technology, pp.35-55 (1995) 及びJ. Photopolymer Sci. Technol, Vol.10, No.4 (1997), pp.571-578 に記載されている。本発明において使用されるポリマーは、これらには限定されない。
酸不安定性基としてアセタール基を有するポリマーに関して、酸不安定性の架橋を組み込むことが可能であり、例えば、H.-T. Schacht, P. Falcigno, N. Muenzel, R. Schulz and A. Medina, ACS Symp. Ser. 706 (Micro-and Nanopatterning Polymers), p.78-94, 1997; H.-T. Schacht, N. Muenzel, P. Falcigno, H. Holzwarth and J. Schneider, J. Photopolymer Scienc and Technology, Vol.9, (1996), 573-586に記載されている。この架橋系は、レジストパターンの耐熱性という観点から好ましい。
高活性化エネルギーの酸不安定性基を有するモノマーは、例えば、p−tert−ブトキシカルボニルオキシスチレン、tert−ブチル−アクリレート、tert−ブチル−メタクリレート、2−メチル−2−アダマンチル−メタクリレート、イソボルニル−メタクリレートである。
種類2)のコモノマーの例は以下である:芳香族ビニルモノマー、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、アセトキシスチレン、α−メチルナフチレン、アセナフチレン、ビニル脂環式化合物、例えば、ビニルノルボルナン、ビニルアダマンタン、ビニルシクロへキサン、アルキル(メタ)アクリレート、例えば、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルシクロへキサン、ビニルシクロヘキサノール、並びに無水マレイン酸。
種類3)のコモノマーの例は以下である:ヒドロキシスチレンのようなビニル芳香族化合物、メタクリル酸のようなアクリル酸化合物、エチルカルボニルオキシスチレン及びそれらの誘導体。これらのポリマーは、例えば、US 5827634、US 5625020、US 5492793、US 5372912、EP 660187、US 5679495、EP 813113及びEP 831369に記載されている。更なる例は、クロトン酸、イソクロトン酸、3−ブテン酸、アクリル酸、4−ペンテン酸、プロピオル酸、2−ブチン酸、マレイン酸、フマル酸、及びアセチレンカルボン酸である。本発明において使用されるポリマーは、これらには限定されない。
ポリマー中の酸不安定性モノマーの成分は、広範囲にわたって変動可能で、他のコモノマーの量及び脱保護されたポリマーのアルカリ可溶性に依存する。代表的には、ポリマー中の酸不安定性基を有するモノマー含量は、5〜60mol%である。モノマー含量が少なすぎる場合、現像速度が低くなりすぎ、露光領域にレジストが残存する結果となる。酸不安定性のモノマー含量が多すぎる場合、レジストパターンは、現像後に不完全にしか画定されず(侵食されず)、狭い形状はもはや解像されず、そして/又はレジストは、現像中に基板への接着性を失う。好ましくは、酸不安定性基を有するコポリマーは、約3,000〜約200,000、より好ましくは、約5,000〜約50,000のMwを有し、約3以下の分子量分布、より好ましくは、約2以下の分子量分布を有する。非フェノール性ポリマーは、例えば、アルキルアクリレート(例えば、t−ブチルアクリレート又はt−ブチル−メタクリレート)とビニル脂環式化合物(例えば、ビニルノルボナニル又はビニルシクロヘキサノール化合物)とのコポリマーはまた、フリーラジカル重合又は他の公知の方法によって調製してもよく、適切には、約8,000〜約50,000のMwを有し、約3以下の分子量分布を有する。
他のコモノマーを、ポリマーなどのガラス転移点を制御する目的のために、適切な量で添加してもよい。
本発明において、酸不安定性基を有する2つ以上のポリマーの混合物を使用してもよい。例えば、容易に開裂する酸不安定性基(例えば、アセタール基又はテトラヒドロピラニルオキシ基)を有するポリマー及びそれほど容易には開裂しない酸開裂性基(例えば、第三級アルキルエステル基)を有するポリマーの混合物を使用してもよい。また、異なる大きさの酸開裂性基は、異なる酸開裂性基(例えば、tert−ブチルエステル基及び2−メチル−アダマンチル基又は1−エトキシ−エトキシ基及びテトラヒドロピラニルオキシ基)を有する2つ以上のポリマーをブレンドすることによって組み合わせることができる。非架橋樹脂及び架橋樹脂の混合物もまた、使用してもよい。本発明におけるこれらのポリマーの量は、好ましくは、全固形成分の総量に基づいて、30〜99重量%、より好ましくは、50〜98重量%である。酸不安定性基を有さないアルカリ可溶性樹脂又はモノマー若しくはオリゴマー化合物は、アルカリ可溶性を制御するために、組成物に更に組み込んでもよい。
異なる酸不安定性基を有するポリマーとのポリマーブレンドの例は、EP 780732、EP 679951及びUS 5817444に与えられている。
好ましくは、モノマー及びオリゴマーの溶解阻害剤(a2)が、本発明において使用される。
本発明において使用するための酸不安定性基を有するモノマー若しくはオリゴマーの溶解阻害剤は、分子構造中に酸不安定性基を少なくとも1つ有する化合物であり、これらの化合物は、酸存在下、分解して、水性アルカリ現像溶液での溶解性を高める。例は、アルコキシメチルエーテル基、テトラヒドロフラニルエーテル基、テトラヒドロピラニルエーテル基、アルコキシエチルエーテル基、トリチルエーテル基、シリルエーテル基、アルキルカーボネート基、トリチルエステル基、シリルエステル基、アルコキシメチルエステル基、ビニルカーバメート基、第三級アルキルカーバメート基、トリチルアミノ基、クミルエステル基、アセタール基、ケタール基、テトラヒドロピラニルエステル基、テトラフラニルエステル基、第三級アルキルエーテル基、第三級アルキルエステル基などである。本発明において使用する酸分解性溶解阻害化合物の分子量は、3,000以下、好ましくは100〜3,000、より好ましくは200〜2,500である。
酸不安定性基を有するモノマー及びオリゴマー溶解阻害剤の例は、EP 0831369中の式(I)〜(XVI)に記載されている。酸不安定性基を有する他の適切な溶解阻害剤は、US 5356752、US 5037721、US 5015554、JP−A−1−289946、JP−A−1−289947、JP−A−2−2560、JP−A−3−128959、JP−A−3−158855、JP−A−3−179353、JP−A−3−191351、JP−A−3−200251、JP−A−3−200252、JP−A−3−200253、JP−A−3−200254、JP−A−3−200255、JP−A−3−259149、JA−3−279958、JP−A−3−279959、JP−A−4−1650、JP−A−4−1651、JP−A−11260、JP−A−4−12356、JP−A−4−123567、JP−A−1−289946、JP−A−3−128959、JP−A−3−158855、JP−A−3−179353、JP−A−3−191351、JP−A−3−200251、JP−A−3−200252、JP−A−3−200253、JP−A−3−200254、JP−A−3−200255、JP−A−3−259149、JA−3−279958、JP−A−3−279959、JP−A−4−1650、JP−A−4−1651、JP−A−11260、JP−A−4−12356、JP−A−4−12357及び日本特許出願番号3−33229、3−230790、3−320438、4−254157、4−52732、4−103215、4−104542、4−107885、4−107889、4−152195、4−254157、4−103215、4−104542、4−107885、4−107889、及び4−152195に示されている。
これらの組成物はまた、ポリマー溶解阻害剤、例えば、US 5354643に記載されているようなポリアセタール、又は例えば、US 5498506に記載されているようなポリ−N,O−アセタールと、アルカリ可溶性ポリマーとの組み合わせ、若しくは露光後に現像液においてレジスト膜の溶解性を高める酸不安定性基を含有するポリマーとの組み合わせのいずれか、又は両方の種類のポリマーとの組み合わせを含有することができる。
酸不安定性基を有する溶解阻害剤が、本発明において、式I又はIIのオキシム誘導体、アルカリ可溶性ポリマー及び/又は酸不安定性基を有するポリマーと組み合わせて使用される場合、溶解阻害剤の量は、感光性組成物の全固形成分の総量に基づいて、3〜55重量%、好ましくは、5〜45重量%、最も好ましくは、10〜35重量%である。
水性アルカリ溶液に溶解し得るポリマー(a3)は、好ましくは、本発明において使用される。これらのポリマーの例としては、ノボラック樹脂、水素化ノボラック樹脂、アセトン−ピロガロール樹脂、ポリ(o−ヒドロキシスチレン)、ポリ(m−ヒドロキシスチレン)、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)、水素化ポリ(ヒドロキシスチレン)、ハロゲン−又はアルキル−置換ポリ(ヒドロキシスチレン)、ヒドロキシスチレン/N−置換マレイミドコポリマー、o/p−及びm/p−ヒドロキシスチレンコポリマー、部分o−アルキル化ポリ(ヒドロキシスチレン)、〔例えば、o−メチル化、o−(1−メトキシ)エチル化、o−(1−エトキシ)エチル化、o−2−テトラヒドロピラニル化、及びo−(t−ブトキシカルボニル)メチル化ポリ(ヒドロキシスチレン)(5〜30mol%のヒドロキシル基の置換率を有する)〕、o−アシル化ポリ(ヒドロキシスチレン)〔例えば、5〜30mol%のヒドロキシル基の置換率を有する、o−アセチル化及びo−(t−ブトキシ)カルボニル化ポリ(ヒドロキシスチレン)〕、スチレン/無水マレイン酸コポリマー、スチレン/ヒドロキシスチレンコポリマー、α−メチルスチレン/ヒドロキシスチレンコポリマー、カルボキシル化メタクリル樹脂、並びにそれらの誘導体がある。更に適切なポリマーは、ポリ(メタ)アクリル酸〔例えば、ポリ(アクリル酸)〕、(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリレートコポリマー〔例えば、アクリル酸/メチルアクリレートコポリマー、メタクリル酸/メチルメタクリレートコポリマー又はメタクリル酸/メチルメタクリレート/t−ブチルメタクリレートコポリマー〕、(メタ)アクリル酸/アルケンコポリマー〔例えば、アクリル酸/エチレンコポリマー〕、(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリルアミドコポリマー〔例えば、アクリル酸/アクリルアミドコポリマー〕、(メタ)アクリル酸/ビニルクロリドコポリマー〔例えば、アクリル酸/ビニルクロリドコポリマー〕、(メタ)アクリル酸/酢酸ビニルコポリマー〔例えば、アクリル酸/酢酸ビニルコポリマー〕、マレイン酸/ビニルエーテルコポリマー〔例えば、マレイン酸/メチルビニルエーテルコポリマー〕、マレイン酸モノエステル/メチルビニルエステルコポリマー〔例えば、マレイン酸モノメチルエステル/メチルビニルエーテルコポリマー〕、マレイン酸/(メタ)アクリル酸コポリマー〔例えば、マレイン酸/アクリル酸コポリマー又はマレイン酸/メタクリル酸コポリマー〕、マレイン酸/(メタ)アクリレートコポリマー〔例えば、マレイン酸/メチルアクリレートコポリマー〕、マレイン酸/塩化ビニルコポリマー、マレイン酸/酢酸ビニルコポリマー及びマレイン酸/アルケンコポリマー〔例えば、マレイン酸/エチレンコポリマー及びマレイン酸/1−クロロプロペンコポリマー〕が挙げられる。しかし、本発明において使用するためのアルカリ可溶性ポリマーは、これらの例に限定されると解釈されるべきではない。
特に、好ましいアルカリ可溶性ポリマー(a3)は、ノボラック樹脂、ポリ(o−ヒドロキシスチレン)、ポリ(m−ヒドロキシスチレン)、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)、それぞれのヒドロキシスチレンモノマーと、例えば、p−ビニルシクロヘキサノールとのコポリマー、アルキル−置換ポリ(ヒドロキシスチレン)、部分的にo−又はm−アルキル化された及びo−又はm−アシル化されたポリ(ヒドロキシスチレン)、スチレン/ヒドロキシスチレンコポリマー、及びα−メチルスチレン/ヒドロキシスチレンコポリマーである。ノボラック樹脂は、主成分としての1つ以上の所与のモノマーと、1つ以上のアルデヒドとを酸触媒の存在下、付加縮合することによって得られる。
アルカリ可溶性樹脂の調製において有用なモノマーの例としては、ヒドロキシル化芳香族化合物、例えば、フェノール、クレゾール(すなわち、m−クレゾール、p−クレゾール、及びo−クレゾール)、キシレノール(例えば、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール、及び2,3−キシレノール)、アルコキシフェノール(例えば、p−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、3,5−ジメトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノール、m−プロポキシフェノール、p−プロポキシフェノール、m−ブトキシフェノール、及びp−ブトキシフェノール)、ジアルキルフェノール(例えば、2−メチル−4−イソプロピルフェノール)、及びm−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クロロフェノール、ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノールA、フェニルフェノール、レゾルシノール、及びナフトールを含む他のヒドロキシル化芳香族が挙げられる。これらの化合物は、単独又はそれらの2つ以上の混合物として使用してもよい。ノボラック樹脂の主要なモノマーは、上述の例に限定されると解釈されるべきではない。
フェノール性化合物と重縮合してノボラックを得るアルデヒドの例としては、ホルムアルデヒド、p−ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピオンアルデヒド、β−フェニルプロピオンアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラール、クロロアセトアルデヒド、及びこれらから誘導されるアセタール、例えばクロロアセトアルデヒドジエチルアセタールが挙げられる。これらのうち好ましいのは、ホルムアルデヒドである。
これらのアルデヒドは、単独又は2つ以上の組み合わせで使用してもよい。酸触媒の例としては、塩酸、硫酸、ギ酸、酢酸、及びシュウ酸が挙げられる。
このようにして得られたノボラック樹脂の重量平均分子量は、適切には、1,000〜30,000である。重量平均分子量が1,000より小さい場合、現像の間に非露光部分で膜の減少が大きくなりやすい。重量平均分子量が50,000を超える場合、現像速度は遅くなりすぎる場合がある。ノボラック樹脂の特に好ましい分子量範囲は、2,000〜20,000である。
ノボラック樹脂以外のアルカリ可溶性ポリマーとして上記に示したポリ(ヒドロキシスチレン)及びそれらの誘導体とコポリマーは、それぞれ、2,000以上の、好ましくは、4,000〜20,000の、より好ましくは、5,000〜50,000の重量平均分子量を有する。
改良された耐熱性を有するポリマー膜を得るという観点から、それらの重量平均分子量は、望ましくは、少なくとも5,000以上である。
本発明の文脈における重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定し、ポリスチレン標準を用いて検量した分子量を意味する。
本発明において、アルカリ可溶性ポリマーは、それらの2つ以上の混合物として使用してもよい。アルカリ可溶性ポリマー及び酸の作用によって分解してアルカリ現像溶液における溶解性を高める基を有するポリマーの混合物が使用される場合には、アルカリ可溶性ポリマーの添加量は、感光性組成物の総量(溶媒を除く)に基づいて、好ましくは80重量%まで、より好ましくは60重量%まで、最も好ましくは40重量%までである。80重量%を超える量は、望ましくなく、それは、レジストパターンが、厚みがかなり減少し、その結果、画質が悪くなり、解像度が低くなるからである。
アルカリ可溶性ポリマーを、溶解阻害剤と一緒に使用して、酸の作用により分解しアルカリ現像溶液における溶解性を高める基を有するポリマーとは一緒に使用しない場合には、アルカリ可溶性ポリマーの量は、好ましくは、40〜90重量%、より好ましくは50〜85重量%、最も好ましくは60〜80重量%である。40重量%より少ない量である場合、感受性が低下するなどの望ましくない結果を生じる。一方、90重量%を超える場合、レジストパターンは、膜厚がかなり減少し、その結果、解像度が悪くなり、画像の再生が起こる。
本発明のポジ型レジストにおける式I又はIIのオキシム誘導体(成分(b))の含量は、好ましくは、フォトレジストにおける固形成分の総量に基づいて、0.01〜20重量%である。
化学的に増幅された系における本発明のオキシム誘導体の使用は、ポリマーから保護基を除去する効果に基づいて行われ、一般的に、ポジ型レジストを生成する。ポジ型レジストは、多くの適用においてネガ型レジストよりも好ましく、それは、特に、より高い解像度のためである。しかし、ポジ型レジストの高い解像度という利点と、ネガ型レジストの性質とを組み合わせるために、ポジ型レジスト機構を用いてネガ型画像を作成することに関心がもたれる。このことは、例えば、EP 361906に記載されているような、いわゆる画像反転工程を導入することによって達成できる。この目的のために、画像どおりに照射されたレジスト材料を、現像工程の前に、例えば、ガス状の塩基を用いて処理して、生成した酸を画像どおりに中和する。次いで、全領域にわたり2回目の照射をし、熱後処理を行い、次に、ネガ型画像を、従来の方法で現像する。
特質上ネガ型レジストを生成する酸感受性成分は、特に、酸(例えば、式I又はIIの化合物の照射の間に生成する酸)によって触媒される場合、それ自体で、及び/又は組成物の更なる成分1つ以上と架橋反応を生じ得る化合物であることを特徴とする。この種類の化合物は、例えば、公知の酸硬化性樹脂、例えば、アクリル、ポリエステル、アルキド、メラミン、尿素、エポキシ及びフェノール樹脂又はそれらの混合物である。アミノ樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂は、非常に適している。この種類の酸硬化性樹脂は、一般的に公知であり、例えば、"Ullmann's Encyclopadie der technischen Chemie"〔Ullmanns Enceclopedia of Technical Chemistry〕, 4th Edition, Vol. 15 (1978), p.613-628に記載されている。架橋成分は、ネガ型レジスト組成物の全固形含量に基づいて、一般的に2〜40重量%、好ましくは5〜30重量%の量で存在すべきである。
したがって、本発明は、特定の実施態様として、化学的に増幅されたのネガ型、アルカリ現像可能なフォトレジストを含み、これらは
(a4)バインダーとしてのアルカリ可溶性樹脂、
(a5)酸によって触媒される場合、それ自体で及び/又はバインダーと架橋反応を生じる成分、及び
(b)感光性酸供与体としての式I又はIIのオキシム誘導体を含む。
組成物は、成分(b)に加えて、他の感光性酸供与体及び/又は(c)他の添加剤を更に含んでもよい。
特に、酸硬化性樹脂(a5)として好ましいのは、アミノ樹脂、例えば、非エーテル化メラミン又はエーテル化メラミン、尿素、グアニジン又はビウレット樹脂、特に、メチル化メラミン樹脂若しくはブチル化メラミン樹脂、対応するグリコルリル及びウロンである。本明細書の文脈における「樹脂」とは、一般的にオリゴマーを含む従来技術の混合物と純粋及び高純度の化合物との両方であると理解されるべきである。N−ヘキサ(メトキシメチル)メラミン及びテトラメトキシメチルグルコリル及びN,N′−ジメトキシメチルウロンは、最も好ましい熱硬化性樹脂である。
ネガ型レジストにおける式I又はIIの化合物の濃度は、組成物の全固形含量に基づいて、一般的に0.1〜30重量%、好ましくは20重量%までである。1〜15重量%が特に好ましい。
適切な場合、ネガ型組成物は、膜を形成するポリマーバインダー(a4)を含んでもよい。このバインダーは、好ましくは、アルカリ可溶性フェノール樹脂である。この目的に適切なのは、例えば、アルデヒド(例えば、アセトアルデヒド又はフルフラールアルデヒド、特に、ホルムアルデヒド)とフェノール(例えば、非置換フェノール、一置換若しくは二置換クロロ−フェノール、例えば、p−クロロフェノール、C1〜C9アルキルによって一置換又は二置換されたフェノール、例えば、o−、m−若しくはp−クレゾール、種々のキシレノール、p−tert−ブチルフェノール、p−ノニルフェノール、p−フェニルフェノール、レゾルシノール、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン又は2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)から誘導されるノボラックである。また、適切なのは、エチレン性不飽和フェノールをベースにしたホモポリマー並びにコポリマー、例えば、ビニル−及び1−プロペニル置換フェノール(例えば、p−ビニルフェノール又はp−(1−プロペニル)フェノール)のホモポリマー、あるいはこれらのフェノールと1つ以上のエチレン性不飽和物質(例えば、スチレン)とのコポリマーである。バインダーの量は、一般的には30〜95重量%、又は好ましくは40〜80重量%であるべきである。
特に、好ましいネガ型レジスト組成物は、組成物の固形含量に関連するパーセントで、式I又はIIのオキシム誘導体(成分(b))0.5〜15重量%、バインダーとしてのフェノール樹脂(成分(a4))(例えば、上述の化合物の1つ)40〜99重量%、及び架橋剤としてのメラミン樹脂(成分(a5))0.5〜30重量%を含む。バインダーとしてノボラック、又は特にポリビニルフェノールを用いると、特に良好な性質を有するネガ型レジストが得られる。
オキシム誘導体はまた、例えば、ネガ型レジスト系におけるポリ(グリシジル)メタクリレートの酸触媒架橋のために、光化学的に活性化できる酸発生剤として使用できる。このような架橋反応は、例えば、Chae et al., Pollimo 1993, 17(3), 292 に記載されている。
ポジ型及びネガ型レジスト組成物は、式I又はIIの感光性酸供与化合物に加えて、更なる感光性の酸供与化合物(b1)、更なる添加剤(c)、他の光開始剤(d)、及び/又は増感剤(e)を含んでもよい。
それゆえに、本発明の主題はまた、成分(a)及び(b)、又は成分(a1)、(a2)、(a3)及び(b)、又は成分(a4)、(a5)及び(b)に加えて、更なる添加剤(c)、更なる感光性の酸供与化合物(b1)、他の光開始剤(d)、及び/又は増感剤(e)を含む、上述のような化学的に増幅されたレジスト組成物である。
ポジ型及びネガ型レジストにおいて、本発明のオキシム誘導体はまた、他の化合物、公知の光潜在酸(b1)、例えば、オニウム塩、6−ニトロベンジルスルホネート、ビス−スルホニルジアゾメタン化合物、シアノ基を含有するオキシムスルホネート化合物などと共に使用してもよい。化学的に増幅されたレジストのための公知の光潜在酸の例は、US 5731364、US 5800964、EP 704762、US 5468589、US 5558971、US 5558976、US 6004724、GB 2348644、そして特にEP 794457及びEP 795786に記載されている。
光潜在酸の混合物が、本発明のレジスト組成物に使用される場合、混合物中の式I又はIIのオキシム誘導体の他の光潜在酸(b1)に対する重量比は、好ましくは、1:99〜99:1である。
式I及びIIの化合物と混合して使用するのに適切な光潜在酸の例は、
(1)オニウム塩化合物、例えば、
ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩である。好ましいのは、ジフェニルヨードニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、(ヒドロキシフェニル)ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネートなどである。特に好ましいのは、トリフェニルスルホニウムトリフレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートである。
(2)ハロゲン含有化合物
ハロアルキル基含有複素環式化合物、ハロアルキル基含有炭化水素化合物など。好ましいのは、フェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、メトキシフェニル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、ナフチル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどの(トリクロロメチル)−s−トリアジン誘導体及び1.1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタンなどである。
(3)スルホン化合物,例えば、
β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホン及びそれらのα−ジアゾ誘導体など。好ましいのは、フェナシルフェニルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタンである。
(4)スルホネート化合物、例えば、
アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート、イミドスルホネートなど。好ましいイミドスルホネート化合物は、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)7−オキサビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−〔2,2,1〕ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−7−オキサビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタン−5,6−オキシ−2,3−ジカルボキシイミドなどである。
他の好ましいスルホネート化合物は、好ましくは、例えば、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリストリフレート、ピロガロールメタンスルホン酸トリエステル、ニトロベンジル−9,10−ジエチルオキシアントラセン−2−スルホネート、α−(4−トルエン−スルホニルオキシイミノ)−ベンジルシアニド、α−(4−トルエン−スルホニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド、α−(4−トルエン−スルホニルオキシイミノ)−2−チエニルメチルシアニド、α−(メタンスルホニルオキシイミノ)−1−シクロヘキセニルアセトニトリル、α−(ブチルスルホニルオキシイミノ)−1−シクロペンテニルアセトニトリル、(4−メチルスルホニルオキシイミノ−シクロヘキサ−2,5−ジエニリデン)−フェニル−アセトニトリル、(5−メチルスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−フェニル−アセトニトリル、(5−メチルスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−(2−メチルフェニル)−アセトニトリル、(5−プロピルスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−(2−メチルフェニル)−アセトニトリル、(5−メチルスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−(2−クロロフェニル)−アセトニトリルなど。
本発明の放射線感光性樹脂組成物において、特に好ましいスルホネート化合物はピロガロールメタンスルホン酸トリエステル、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−ビシクロ−〔2,2,1〕−ヘプタ−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(カンファニルスルホニルオキシ)ナフチルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミドなどを含む。
(5)キノンジアジド化合物、例えば、
ポリヒドロキシ化合物の1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル化合物。好ましいのは、1,2−キノンジアジドスルホニル基、例えば1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基、1,2−ナフトキノンジアジド−6−スルホニル基などを有する化合物である。特に好ましいのは、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニル基又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル基を有する化合物である。特に好適には、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′,3,4−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′,3,4,4′−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,2′3,2,6′−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、2,3,3′,4,4′5′−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、2,3′,4,4′,5′6−ヘキサヒドロキシベンゾフェノンなどの(ポリ)ヒドロキシフェニルアリールケトンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル;ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパンなどのビス−〔(ポリ)ヒドロキシフェニル〕アルカンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル;4,4′−ジヒドロキシトリフェニルメタン、4,4′4″−トリヒドロキシトリフェニルメタン、4,4′5,5′−テトラメチル−2,2′2″−トリヒドロキシトリフェニルメタン、2,2,5,5′−テトラメチル−4,4′,4″−トリヒドロキシトリフェニルメタン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(4−〔1−(ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル〕フェニル)エタンなどの(ポリ)ヒドロキシフェニルアルカンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エステル;2,4,4−トリメチル−2′,4′,7−トリヒドロキシ−2−フェニルフラバン、2,4,4−トリメチル−2′,4′,5′,6,7−ペンタヒドロキシ−2−フェニルフラバンなどの(ポリ)ヒドロキシフェニルフラバンの1,2−キノンジアジドスルホン酸エステルである。
本発明のポジ型及びネガ型フォトレジスト組成物は、場合によりフォトレジストに通常使用される添加剤(c)(例えば、染料、顔料、可塑剤、界面活性剤、流動性向上剤、湿潤剤、接着促進剤、チクソトロープ剤、着色剤、充填剤、溶解性促進剤、酸増幅剤、光増減剤及び有機塩基化合物)を当業者に公知の慣例の量で1つ以上含んでもよい。
本発明のレジスト組成物において使用できる有機塩基化合物の更なる例は、フェノールより強い塩基である化合物であり、特に、窒素含有塩基化合物である。これらの化合物は、イオン性(例えば、テトラアルキルアンモニウム塩)又は非イオン性であってもよい。好ましい有機塩基化合物は、1分子当たり、異なる化学環境を有する2個以上の窒素原子を有する、窒素含有塩基性化合物である。特に好ましいのは、置換又は非置換アミノ基の少なくとも1つ及び窒素含有環構造の少なくとも1つの両方を含有する化合物、並びにアルキルアミノ基の少なくとも1つを有する化合物である。このような好ましい化合物の例としては、グアニジン、アミノピリジン、アミノアルキルピリジン、アミノピロリジン、インダゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、プリン、イミダゾリン、ピラゾリン、ピペラジン、アミノモルホリン、及びアミノアルキルモルホリンが挙げられる。適切なのは、それらの非置換化合物又は置換誘導体の両方である。好ましい置換基としては、アミノ、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アリール基、アリールオキシ基、ニトロ、ヒドロキシ、及びシアノが挙げられる。特に好ましい有機塩基化合物の特定の例としては、グアニジン、1,1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチルピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3−ピラゾリン、N−アミノモルホリン、及びN−(2−アミノエチル)モルホリンが挙げられる。
適切な有機塩基化合物の他の例は、DE 4408318、US 5609989、US 5556734、EP 762207、DE 4306069、EP 611998、EP 813113、EP 611998、及びUS 5498506に記載されている。しかし、本発明において適切な有機塩基化合物は、これらの例に限定されない。
窒素含有塩基化合物は、単独又はそれらの2つ以上の組み合わせで使用してもよい。窒素含有塩基化合物の添加量は、感光性樹脂組成物(溶媒を除く)100重量部当たり、通常は0.001〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部である。これらの量が0.001重量部より少ない場合、本発明の効果を得ることができない。
一方、10重量部を超える場合、非露光部分で感受性が減少し、現像性が悪くなりやすい。
組成物は、例えば、EP 710885、US 5663035、US 5595855、US 5525453、及びEP 611998に記載されている、化学線で分解する塩基性有機化合物(「自殺塩基(suicide base)」)を更に含有できる。
本発明の組成物のために適切な染料(c)の例は、油溶性の染料及び塩基性染料であり、オイルイエロー101号、オイルイエロー103号、オイルピンク312号、オイルグリーンBG、オイルブルーBOS、オイルブルー603号、 オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−505(全てOrient Chemical Industries Ltd.((日本)によって製造される)、クリスタルバイオレット(CI 42555)、メチルバイオレット(CI 42535)、ローダミンB(CI 45170B)、マラカイトグリーン(CI 42000)、及びメチレンブルー(CI 52015)である。
スペクトル増感剤(e)は、光潜在酸を感受性にし、深紫外線よりもかなり長い波長領域における吸収を示すように、更に添加してもよい。ここで、本発明の感光性組成物は、例えば、i線又はg線に対して感受性を付与することができる。適切なスペクトル増感剤の例としては、ベンゾフェノン類、p,p′−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p′−テトラエチルエチルアミノベンゾフェノン、チオキサントン、2−クロロチオキサトン、アンスロン、ピレン、ペリレン、フェノチアジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、セトフラビンT、9,10−ジフェニルアントラセン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フェナンスレン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、N−アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリン、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−ナフトキノン、3−アシルクマリン誘導体、3,3′−カルボニル−ビス(5,7−ジメトキシカルボニルクマリン)、3−(アロイルメチレン)チアゾリン、エオシン、ローダミン、エリトロシン、及びコロネン、が挙げられる。しかし、適切なスペクトル増感剤は、これらの例に限定されない。
これらのスペクトル増感剤は、光源によって放出される遠紫外線を吸収するための光吸収剤として使用できる。この場合には、光吸収剤は、基板からの光反射を減らし、レジスト膜内の多重の反射の影響を減らし、これによって定常波の効果を減らす。
更に適切な添加剤(c)は、「酸増幅剤」であり、酸の形成を促進するか又は酸濃度を高める化合物である。このような化合物はまた、ポジ型又はネガ型レジストにおいて、又は画像系並びに全てのコーティング適用において、本発明の式I又はIIのオキシム誘導体と組み合わせて使用してもよい。このような酸増幅剤は、例えば、Arimitsu, K. et al., J. Photopolym. Sci. Technol. 1995, 8, pp 43; Kudo, K. et al., J. Photopolym. Sci. Technol. 1995, 8, pp 45; Ichimura, K. et al., Chem: Letters 1995, pp 551に記載されている。
通常は、本発明の感光性組成物の基板への塗布のために、組成物は、適切な溶媒に溶解される。これらの溶媒の好ましい例としては、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、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、2−メトキシエチルアセテート、2−エトキシエチルアセテート、2−エトキシエタノール、ジエチルグリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、及びテトラヒドロフランが挙げられる。これらの溶媒は、単独又は混合物で使用してもよい。これらの溶媒の好ましい例は、エステル、例えば、2−メトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート、及び乳酸エチルである。このような溶媒の使用は有利であり、それは、本発明の式I又はIIで表されるオキシム誘導体が、これらの溶媒中と良好な相溶性を有し、溶媒中でより良好な溶解性を有するからである。
界面活性剤を溶媒に添加してもよい。適切な界面活性剤の例としては、非イオン性界面活性剤、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンアセチルエーテル、及びポリオキシエチレンオレイルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、例えば、ポリオキシエチレン、オクチルフェノールエーテル及びポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル;ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン/脂肪酸エステル、例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート;フルオロ化学界面活性剤、例えば、F−トップEF301、EF303、及びEF352(New Akita Chemical Company(日本)によって製造)が挙げられる。メガファク(Megafac)F171及びF17.3(Dainippon Ink & Chemicals, Inc(日本)によって製造)、フルオラド(Fluorad)FC430及びFC431(Sumitomo 3M Ltd.(日本)によって製造)、アサヒガード(Asahi Guard)AG710及びサーフロン(Surflon)S−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、及びSC106(Asahi Grass Col, Ltd.(日本)によって製造);有機シロキサンポリマーKP341(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.(日本)によって製造);及びアクリル又はメタクリル(コ)ポリマー ポリ−フローナウ(Poly-flow Now)75及びNO.95(Kyoeisha Chemical Co., Ltd.(日本)によって製造)が挙げられる。界面活性剤の添加量は、本発明の組成物の固形成分100重量部当たり、通常2重量部以下、望ましくは0.5重量部以下である。界面活性剤は、単独又は2つ以上のそれらの組み合わせで添加してもよい。
溶液は、公知のコーティング方法、例えば、スピンコーティング、浸漬、ナイフコート、カーテン注入(curtain pouring)技術、はけ塗り、吹付け及びローラーコートによって基板に均一に塗布される。また、一時的な、可とう性の支持体に感光性層を塗布し、次いで、コーティングトランスファー(ラミネート)によって最終基板をコーティングすることも可能である。
塗布量(コーティング膜厚)及び基板(コーティング基板)の性質は、所望の適用分野に依存する。コーティング膜厚の範囲は、原則として約0.01μmから100μmを超える値を含むことができる。
コーティング操作の後に、一般的には、溶媒を加熱によって除去し、その結果として基板上にフォトレジストの層を得る。乾燥温度は、もちろん、レジストの特定の成分が反応又は分解する温度よりも低くなければならない。一般的に、乾燥温度は、60〜160℃の範囲である。
次いで、レジストコーティング膜は、画像どおりに照射される。「画像どおりの(image-wise)照射」との表現は、化学線を用いた所定のパターンにおける照射、すなわち、所定のパターンを含有するマスク(例えば、透明、色マスク又はレチクル)を通した照射、及び、例えば、コンピュータ制御下のレジスト表面に直接書き込むレーザービーム又は電子ビームを用いた照射で画像を作成することの両方を含む。パターンを作成する別の方法は、例えば、ホログラフ適用において使用されるような2つのビーム又は画像の干渉によってである。また、デジタル画像を作成するために画素ごとにアドレス指定できる液晶で作成されたマスクを使用することも可能であり、これは、例えば、A. Bertsch; J. Y. Jezequel; J. C. Andre, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 1997, 107, pp.275-281及びK. P. Nicolay: Offset Printing 1997, 6, pp.34-37に記載されている。
照射及び必要があれば熱処理の後、組成物の照射部位(ポジ型レジストの場合)又は非照射部位(ネガ型レジストの場合)を、現像液を用いるそれ自体公知の方法で除去する。
触媒反応、したがって現像液中でレジストコーティング膜の照射部分と非照射部分との間の溶解性の十分な差の発生を促進させるために、コーティング膜を、好ましくは現像前に加熱する。この加熱はまた、照射の初め又は照射の間に行うこともできる。60〜160℃の温度が、好ましくは使用される。加熱時間は、加熱方法に依存し、必要な場合、最適時間は、数回の普通の実験で、当業者によって容易に決定できる。一般的に、数秒〜数分である。例えば、ホットプレートを使用する場合、10〜300秒の時間が、非常に適切であり、対流オーブンを使用する場合、1〜30分の時間が非常に適切である。レジスト上の非照射部位において、本発明の潜在酸供与体が、これらの加工条件下で安定であることが重要である。
次いで、コーティング膜は現像され、照射後に、現像液でより溶解性があるコーティング膜部分が除去される。必要であれば、加工物を少し攪拌し、現像液浴中のコーティング膜を穏やかにブラッシングするか、又はスプレー現像することにより、加工工程を促進できる。レジスト技術における通常の水性アルカリ現像溶液は、例えば、現像のために使用してもよい。このような現像液は、例えば、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム、対応する炭酸塩、炭酸水素塩、ケイ酸塩又はメタケイ酸塩を含むが、好ましくは金属を含まない塩基、例えば、アンモニア又はアミン、例えば、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、アルカノールアミン、例えば、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、第四級水酸化アンモニウム、例えば、テトラメチル水酸化アンモニウム又はテトラエチル水酸化アンモニウムを含む。現像溶液は、一般的に0.5Nまでであるが、通常は、使用前に適切な方法で希釈される。例えば、約0.1〜0.3規定度を有する溶液が好適である。
現像液の選択は、光硬化性表面コーティング膜の性質、特に、使用されるバインダーの性質又は得られた光分解生成物の性質に依存する。水性現像溶液は、必要ならば、比較的少量の湿潤剤及び/又は有機溶媒を含んでもよい。現像液に添加できる代表的な有機溶媒は、例えば、シクロヘキサノン、2−エトキシエタノール、トルエン、アセトン、イソプロパノールであり、またこれらの溶媒の2つ以上の混合物である。代表的な水性/有機現像液系は、Butylcellosolve(登録商標)/水に基づく。
本発明の主題はまた、
(1)上記の組成物を基板に塗布すること;
(2)組成物を60〜160℃の温度で塗布後ベークすること;
(3)波長150〜1500nmの光で画像どおりに照射すること;
(4)場合により組成物を60〜160℃の温度で露光後ベークすること;及び
(5)溶媒又は水性アルカリ現像溶液で現像すること
によってフォトレジストを調製する方法である。
好ましいのは、画像どおりの照射が、190〜450nm、特に190〜260nmの波長範囲で単色又は多色放射線で実行される方法である。
フォトレジスト組成物は、当業者に公知の全ての基板及び全ての露光技術で使用可能である。例えば、半導体基板、例えば、シリコン、砒化ガリウム、ゲルマニウム、砒化インジウム;更には、酸化物又は窒化物層、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化チタン、シロキサンによって覆われた基板、並びに金属基板及びアルミニウム、銅、タングステンなどの金属で金属コーティングされた基板に使用することができる。基板はまた、ポリマー材料(例えば、フォトレジストをコーティングする前にポリマー材料から有機の反射防止コーティング、絶縁層及び誘電コーティング)でコーティングしてもよい。
フォトレジスト層は、全ての通常の技術によって、例えば、直接書き込み、すなわちステップアンドリピートモード又はスキャンモードにおけるレーザービーム又は投影リソグラフィー、又はマスクを通して接触印刷によって露光することができる。
投影リソグラフィーの場合、広範囲の光学条件、例えば、干渉性の、部分干渉性の、又は非干渉性の照射を用いることができる。これは、光がレンズ中心を除くレンズの特定の領域のみを通過できる、軸外し照明技術、例えば、環状照明及び四極照明を含む。
パターンを複製するために使用されるマスクは、硬質のマスク又は可とう性のマスクであってもよい。マスクは、透明、半透明及び不透明のパターンを含んでもよい。パターンの大きさはまた、投影光学部品の解像限界以下のパターンを含んでもよく、そして空中画像、マスクを通った後の照射の強度及び相変調を調整するために、特定の様式でマスク上に配置される。これは、相シフトマスク及びハーフトーン相シフトマスクを含む。
フォトレジスト組成物のパターニング工程は、任意の所望の幾何学的パターン及び形状、例えば、稠密な線及び分離した線、コンタクトホール、トレンチ、ドットなどを作製するために使用することができる。
本発明のフォトレジストは、優れたリソグラフィー性を有し、特に、画像照射するための高い感受性、及び高いレジスト透明度を有する。
本発明の組成物を使用可能な領域は、以下のとおりである:電子工学のためのフォトレジスト(例えば、エッチングレジスト、イオン注入レジスト、電気めっきレジスト又はソルダレジスト)、集積回路又は薄膜トランジスタレジスト(TFT)の製造;印刷版の製造(例えば、オフセット印刷版又はスクリーン印刷ステンシル)、成形品のエッチング、又は立体リソグラフィー若しくはホログラフィー技術における使用。
従って、コーティング基板及び加工条件はそれに応じて変動する。
本発明の組成物はまた、全ての種類の基板(木材、繊維、紙、セラミック、ガラス、プラスチック、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン又はセルロースアセテートを含む)のための、特に膜の形態でのコーティング組成物として著しく適切であるが、特に、画像が画像どおりの照射を用いて適用されるコーティング金属(例えば、Ni、Fe、Zn、Mg、Co又は特に、Cu及びAl、またSi、酸化ケイ素若しくは窒化ケイ素)のためのコーティング組成物として著しく適切である。
本発明はまた、酸の作用下で架橋できる組成物中の光潜在酸供与体として、及び/又は酸の作用下で溶解性を高める組成物中の溶解促進剤としての、式I又はIIの化合物の使用に関する。
本発明の主題は、更に、酸の作用下で架橋できる化合物を架橋する方法であり、この方法は、式I及び/又はIIの化合物を上記の化合物に添加することと、150〜1500nmの波長を有する光を用いて画像どおりに、又は全領域にわたって照射することとを含む。
本発明はまた、表面コーティング剤、印刷インキ、印刷版、歯科用組成物、カラーフィルタ、レジスト又は画像記録材料若しくはホログラフ画像を記録するための画像記録材料の調製における、感光性酸供与体としての式I又はIIの化合物の使用、並びに表面コーティング剤、印刷インキ、印刷版、歯科用組成物、カラーフィルタ、レジスト、画像記録材料、又はホログラフ画像を記録するための画像記録材料の調製方法に関する。
本発明の主題はまた、カラーフィルタ又は化学的に増幅されたレジスト材料の調製における感光性酸供与体としての式I又はIIの化合物の使用;並びにカラーフィルタ又は化学的に増幅されたレジスト材料の調製方法である。
すでに上記で記述したように、光架橋可能な組成物において、オキシム誘導体は、潜在性の硬化触媒として作用する(光を照射されたとき、架橋反応を触媒する酸を放出する)。それに加えて、照射によって放出された酸は、例えば、ポリマー構造からの適切な酸感受性保護基の除去を触媒するか、又はポリマー主鎖中の酸感受性基を含有するポリマーの開裂を触媒することができる。他の適用は、例えば、pHの変化における、又は酸感受性保護基によって保護されている顔料の溶解性における変化に基づく色変化系である。
本発明のオキシム誘導体はまた、例えば、特開平4−328552又はUS 5237059に記載されているような、化合物をpHが変化したとき色が変化する着色料と共に使用する場合、いわゆる「プリントアウト」画像を作成するために使用できる。このような色変化系は、EP 199672に従って熱又は放射線に感受性のある物品の監視に、使用してもよい。
色変化に加えて、可溶性顔料分子の酸触媒脱保護(例えば、EP 648770、EP 648817 及びEP 742255に記載されているような)の間に、顔料結晶を沈殿させることが可能である;これは、潜在性の顔料前駆体の色が、沈殿した顔料結晶の色と異なる場合、例えばEP 654711に記載されているようなカラーフィルタの製造又は画像のプリントアウト又は表示器用途に使用できる。
オキシム誘導体と組み合わせてpH感受性染料又は潜在性の顔料を用いる組成物は、電磁線、例えば、ガンマ線、電子ビーム、UV若しくは可視光線の表示器、又は簡単な使い捨て線量計として使用できる。特に、UV光又はIRのように人間の眼で見ることのできない光のための、このような線量計に関心がもたれる。
最後に、水性アルカリ現像溶液中でやや溶けにくいオキシム誘導体は、遊離酸へ光誘導変換することにより現像液中で溶解性を付与することができ、その結果として、適切な膜形成樹脂と組み合わせて溶解性促進剤として使用できる。
酸触媒により、したがって本発明の式I又はIIの光潜在酸によって架橋できる樹脂は、例えば、多官能アルコール若しくはヒドロキシ基含有アクリル及びポリエステル樹脂、又は部分加水分解ポリビニルアセタール若しくはポリビニルアルコールと多官能アセタール誘導体との混合物である。特定の条件の下で、例えば、アセタール官能化樹脂の酸触媒自己縮合もまた可能である。
適切な酸硬化性樹脂は、一般に、硬化が酸触媒によって促進できる全ての樹脂であり、例えば、アミノプラスト又はフェノールレゾール樹脂である。これらの樹脂は、例えば、メラミン、尿素、エポキシ、フェノール、アクリル、ポリエステル及びアルキド樹脂であるが、特に、アクリル、ポリエステル又はアルキド樹脂とメラミン樹脂との混合物である。また、改質された表面コーティング樹脂、例えば、アクリル改質ポリエステル及びアルキド樹脂が含まれる。アクリル、ポリエステル及びアルキド樹脂という表現によってカバーされる個々の種類の樹脂の例は、例えば、Wagner, Sarx, Lackkunstharze (Munich, 1971), pp.86-123 及び pp.229-238、又は Ullmann, Encyclopadie der techn. Chemie, 4th Ed., Vol. 15 (1978), pp.613-628、又はUllmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Verlag Chemie, 1991, Vol. 18, p.360ff., Vol. A19, p.371ff に記載されている。
コーティング剤塗布において、表面コーティング膜は、好ましくは、アミノ樹脂を含む。それらの例は、エーテル化又は非エーテル化メラミン、尿素、グアニジン又はビウレット樹脂である。酸触媒は、特に、エーテル化アミノ樹脂、例えば、メチル化若しくはブチル化メラミン樹脂(N−メトキシメチル−又はN−ブトキシメチル−メラミン)又はメチル化/ブチル化グリコルリルを含む表面コーティング膜の硬化において重要である。他の樹脂組成物の例は、多官能アルコール若しくはヒドロキシ基含有アクリル及びポリエステル樹脂又は部分加水分解ポリ酢酸ビニル若しくはポリビニルアルコールと多官能ジヒドロプロパニル誘導体、例えば、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン−2−カルボン酸の誘導体との混合物である。ポリシロキサンはまた、酸触媒を用いて架橋できる。これらのシロキサン基含有樹脂は、例えば、酸触媒加水分解によって自己縮合を行うか、又は樹脂の第2成分(例えば、多官能アルコール、ヒドロキシ基含有アクリル又はポリエステル樹脂、部分加水分解ポリビニルアセタール又はポリビニルアルコール)と共に架橋されるかのいずれかが可能である。ポリシロキサンのこの種類の重縮合は、例えば、J. J. Lebrun, H. Pode, Comprehensive Polymer Science, vol. 5, p.593, Pergamon Press, Oxford, 1989 に記載されている。表面コーティング膜の調製に適切な他のカチオン性の重合し得る材料は、カチオン性の機構によって重合し得るエチレン性不飽和化合物、例えば、ビニルエーテル、例えば、メチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル;環状ビニルエーテル、例えば、3,4−ジヒドロ−2−ホルミル−2H−ピラン(アクロレイン二量体)又は2−ヒドロキシメチル−3,4−ジヒドロ−2H−ピランの3,4−ジヒドロ−2H−ピラン−2−カルボン酸エステル;ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル及びビニルステアレート、モノ−及びジ−オレフィン、例えば、α−メチルスチレン、N−ビニルピロリドン又はN−ビニルカルバゾールである。
特定の目的のために、重合し得る不飽和基を含有するモノマー又はオリゴマー構成成分を有する樹脂混合物が使用される。このような表面コーティング膜はまた、式I又はIIの化合物を用いて硬化することができる。この工程において、ラジカル重合開始剤又は光開始剤を、追加的に使用できる。前者は、熱処理の間に不飽和基の重合を開始し、後者は、UV照射の間に開始する。
本発明はまた、
(a)酸の作用によって硬化する化合物又は酸の作用によってその溶解性が増大する化合物;及び
(b)感光性酸供与体としての、上記の式I又はIIの化合物の少なくとも1つ
を含む組成物に関する。
式I又はIIの化合物は、それぞれ一般的に0.1〜30重量%、例えば0.5〜10重量%、特に1〜5重量%の量で組成物に添加される。
本発明によれば、式I又はIIの化合物は、更なる感光性の酸供与化合物(b1)、更なる光開始剤(d)、増感剤(e)及び/又は添加剤(c)と共に使用できる。
適切な感光性の酸供与化合物(b1)、増感剤(e)及び添加剤(c)は、上に記載されている。
追加の光開始剤(d)の例は、ラジカル光開始剤、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン誘導体の種類のものであり、例えば、α−ヒドロキシシクロアルキルフェニルケトン、ジアルコキシアセトフェノン、α−ヒドロキシ−若しくはα−アミノ−アセトフェノン、4−アロイル−1,3−ジオキソラン、ベンゾインアルキルエーテル及びベンジルケタール、モノアシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド又はチタノセンである。特に適切な追加の光開始剤の例は、以下である:
1−(4−ドデシルベンゾイル)−1−ヒドロキシ−1−メチル−エタン、1−(4−イソプロピルベンゾイル)−1−ヒドロキシ−1−メチル−エタン、1−ベンゾイル−1−ヒドロキシ−1−メチル−エタン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)−ベンゾイル〕−1−ヒドロキシ−1−メチル−エタン、1−〔4−(アクリロイルオキシエトキシ)−ベンゾイル〕−1−ヒドロキシ−1−メチル−エタン、ジフェニルケトン、フェニル−1−ヒドロキシ−シクロヘキシルケトン、(4−モルホリノベンゾイル)−1−ベンジル−1−ジメチルアミノ−プロパン、1−(3,4−ジメトキシフェニル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−ブタン−1−オン、(4−メチルチオベンゾイル)−1−メチル−1−モルホリノ−エタン、ベンジルジメチルケタル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−ピリル−フェニル)チタニウム、トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシ−ベンゾイル)−(2,4,4−トリメチル−ペンチル)−ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジペンチルオキシフェニル−ホスフィンオキシド又はビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニル−ホスフィンオキシド。更に適切な追加の光重合開始剤は、US 4950581、第20欄、35行から第21欄、35行に見出される。他の例はトリハロメチルトリアジン誘導体又はヘキサアリールビスイミダゾリル化合物である。
追加の光開始剤に関する更なる例は、例えば、US 4772530、EP 775706、GB 2307474、GB 2307473及びGB 2304472に記載されているようなボレート化合物である。ボレート化合物は、好ましくは、電子受容性化合物(例えば、染料カチオン、又はチオキサントン誘導体)と組み合わせて使用される。
追加の光開始剤の更なる例は、過酸化化合物、例えば、ベンゾイルペルオキシド(他の適切な過酸化物は、US 4950581の、第19欄、1.17−25に記載されている)又はカチオン性光開始剤(例えば、芳香族スルホニウム又はヨードニウム塩(例えば、US 4950581の、第18欄、60行〜第19欄、10行に見い出されるような)又はシクロペンタジエニル−アレーン−鉄(II)錯体塩、例えば、(η6−イソプロピルベンゼン)(η5−シクロペンタジエニル)−鉄(II)ヘキサフルオロホスフェートである。
表面コーティング剤は、有機溶媒中又は水中の表面コーティング樹脂の溶液又は分散液であってもよいが、無溶媒であってもよい。特に関心がもたれるのは、低い溶媒含量を有する表面コーティング剤であり、いわゆる「ハイソリッドコーティング剤」及び粉末コーティング組成物である。表面コーティング剤は、例えば自動車産業において、多層コーティングの仕上げ用ラッカーとして使用される、クリアーラッカーであってもよい。表面コーティング剤はまた、無機化合物又は有機化合物であってもよい顔料及び/又は充填剤、並びに金属効果仕上げのための金属粉末を含んでもよい。
表面コーティング剤はまた、表面コーティング技術において通常の特殊の添加剤、例えば、流動性向上剤、チクソトロープ剤、レベリング剤、消泡剤、湿潤剤、接着性促進剤、光安定化剤、酸化防止剤、又は増感剤を比較的少量含んでよい。
UV吸収剤、例えば、ヒドロキシフェニル−ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニル−ベンゾフェノン、シュウ酸アミド又はヒドロキシフェニル−s−トリアジン型のUV吸収剤は、本発明の組成物に光安定化剤として添加してもよい。個々の化合物又はこれらの化合物の混合物は、立体的ヒンダードアミン(HALS)を添加するか又は添加せずに使用できる。
このようなUV吸収剤及び光安定化剤の例は、
1. 2−(2′−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール類、例えば、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3′,5′−ジ−tert−ブチル−2′−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(5′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−5′−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3′,5′−ジ−t−ブチル−2′−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2−(3′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2−(3′−sec−ブチル−5′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−4′−オクチルオキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3′,5′−ジ−tert−アミル−2′−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3′,5′−ビス−(a,a−ジメチルベンジル)−2′−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール;2−(3′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシ−5′−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2−(3′−tert−ブチル−5′−〔2−(2−エチル−ヘキシルオキシ)−カルボニルエチル〕−2′−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2−(3′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシ−5′−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、2(3′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシ−5′−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシ−5′−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−5′−〔2−(2−エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル〕−2′−ヒドロキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3′−ドデシル−2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)−ベンゾトリアゾール及び2−(3′−tert−ブチル−2′−ヒドロキシ−5′−(2−イソオクチルオキシカルボニルエチル)フェニル−ベンゾトリアゾールの混合物;2,2′−メチレン−ビス〔4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−ベンゾトリアゾール−2−イル−フェノール〕;ポリエチレングリコール300による2−〔3′−tert−ブチル−5′−(2−メトキシカルボニルエチル)−2′−ヒドロキシ−フェニル〕−ベンゾトリアゾールのエステル交換反応生成物;〔R−CH2CH2−COO(CH232−(ここで、Rは3′−tert−ブチル−4′−ヒドロキシ−5′−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル−フェニルである)である。
2. 2−ヒドロキシベンゾフェノン類、例えば、4−ヒドロキシ、4−メトキシ、4−オクチルオキシ、4−デシルオキシ、4−ドデシルオキシ、4−ベンジルオキシ、4,2′,4′−トリヒドロキシ又は2′−ヒドロキシ−4,4′−ジメトキシ誘導体である。
3. 非置換又は置換安息香酸のエステル類、例えば、4−tert−ブチル−フェニルサリチレート、フェニルサリチレート、オクチルフェニルサリチレート、ジベンゾイルレソルシノール、ビス(4−tert−ブチルベンゾイル)レソルシノール、ベンゾイルレソルシノール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸2,4−ジ−tert−ブチルフェニルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸オクタデシルエステル、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸2−メチル−4,6−ジ−tert−ブチルフェニルエステルである。
4. アクリル酸エステル類、例えば、a−シアノ−b,b−ジフェニルアクリル酸エチルエステル又はイソオクチルエステル、a−カルボメトキシ−ケイ皮酸メチルエステル、a−シアノ−b−メチル−p−メトキシ−ケイ皮酸メチルエステル又はブチルエステル、a−カルボメトキシ−p−メトキシ−ケイ皮酸メチルエステル、N−(b−カルボメトキシ−b−シアノビニル)−2−メチル−インドリンである。
5. 立体障害アミン類、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テチラメチル−ピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)セバケート、n−ブチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル−マロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)エステル、1−ヒドロキシエチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンとコハク酸との縮合物、N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと4−tert−オクチルアミノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−s−トリアジンとの縮合物、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ニトリロトリアセテート、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラオエート、1,1′−(1,2−エタンジイル)−ビス(3,3,5,5−テトラメチル−ピペラジノン)、4−ベンゾイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)−2−n−ブチル−2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルベンジル)マロネート、3−n−オクチル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4.5〕デカン−2,4−ジオン、ビス(1−オクチルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)セバケート、ビス(1−オクチルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)スクシネート、N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラ−メチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと4−モルホリノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジンとの縮合物、2−クロロ−4,6−ジ(4−n−ブチルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)−1,3,5−トリアジンと1,2−ビス(3−アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合物、2−クロロ−4,6−ジ(4−n−ブチルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)−1,3,5−トリアジンと1,2−ビス(3−アミノプロピルアミノ)エタンとの縮合物、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4.5〕デカン−2,4−ジオン、3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ピロリジン−2,5−ジオン、3−ドデシル−1−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−ピロリジン−2,5−ジオンである。
6. シュウ酸ジアミド類、例えば、4,4′−ジオクチルオキシ−オキサニリド、2,2′−ジエトキシ−オキサニリド、2,2′−ジ−オクチルオキシ−5,5′−ジ−tert−ブチル−オキサニリド、2,2′−ジドデシルオキシ−5,5′−ジ−tert−ブチル−オキサニリド、2−エトキシ−2′−エチル−オキサニリド、N,N′−ビス(3−ジメチルアミノプロピル)オキサルアミド、2−エトキシ−5−tert−ブチル−2′−エチルオキサニリドと2−エトキシ−2′−エチル−5,4′−ジ−tert−ブチル−オキサニリドとの混合物、o−及びp−メトキシ−並びにo−及びp−エトキシ−ジ−置換オキサニリドの混合物である。
7. 2−(2−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン類、例えば、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシ−フェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−ブチルオキシ−プロピルオキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチル−フェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−オクチルオキシ−プロピルオキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔4−ドデシル−/トリデシル−オキシ−(2−ヒドロキシプロピル)オキシ−2−ヒドロキシ−フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンである。
8. ホスファイト類及びホスホナイト類、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリル−ペンタエリトリトールジホスホナイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリトリトールジホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスホナイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスホナイト、ビス−イソデシルオキシ−ペンタエリトリトールジホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスホナイト、ビス−(2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスホナイト、トリステアリル−ソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4′−ビフェニレンジホスホナイト、6−イソオクチルオキシ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−12H−ジベンソ〔d,g〕−1,3,2−ジオキサホスホチン、6−フルオロ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−12−メチル−ジベンゾ〔d,g〕−1,3,2−ジオキサホスホチン、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)メチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)エチルホスファイトである。
このような光安定化剤はまた、例えば、隣接する表面コーティング層に添加することができ、そのコーティング層から、保護される焼付けラッカーの層へと徐々に拡散する。隣接する表面コーティング層は、焼付けラッカーの下のプライマーであるか、又は焼付けラッカーの上の仕上げ用ラッカーであってよい。
例えば、スペクトル感度をシフトさせるか又は増加させる光増感剤を樹脂に添加することもまた可能であり、その結果、照射時間は、短縮でき、そして/又は他の光源を使用できる。光増感剤の例としては、芳香族ケトン又は芳香族アルデヒド(例えば、US 4017652に記載されているような)、3−アシル−クマリン(例えば、US 4366228、EP 738928、EP 22188に記載されているような)、ケト−クマリン(例えば、US 5534633、EP 538997、JP 8272095−Aに記載されているような)、スチリル−クマリン(例えば、EP 624580に記載されているような)、3−(アロイルメチレン)−チアゾリン、チオキサントン、縮環芳香族化合物(例えば、ペリレン)、芳香族アミン(例えば、US 4069954又はWO 96/41237に記載されているような)又はカチオン性及び塩基性着色剤(例えば、US 4026705に記載されているような)、例えば、エオシン、ローダニン及びエリスロシン着色剤、並びに、染料及び顔料であり、例えば、JP 8320551−A、EP 747771、JP 7036179−A、EP 619520、JP 6161109−A、JP 6043641、JP 6035198−A、WO 93/15440、EP 568993、JP 5005005−A、JP 5027432−A、JP 5301910−A、JP 4014083−A、JP 4294148−A、EP 359431、EP 103294、US 4282309、EP 39025、EP 5274、EP 727713、EP 726497又はDE 2027467に記載されている。
他の通常の添加剤は、意図する使用に依存して、光光沢剤、充填剤、顔料、着色剤、湿潤剤又は流動性向上剤及び接着促進剤である。
厚さがあり着色されたコーティング膜の硬化のために、US 5013768に記載されているようなマイクロガラスビーズ又は粉末ガラス繊維の添加が適切である。
オキシム誘導体はまた、例えば、ハイブリッド系で使用できる。これらの系は、2つの異なる反応機構によって完全に硬化される配合物に基づく。それらの例は、酸触媒に架橋反応又は重合反応を行うことが可能な成分を含む系であるが、第2の機構によって架橋される更なる成分も含む系である。第2の機構の例は、ラジカル完全硬化、酸化的架橋又は湿分開始架橋である。第2の硬化機構は、純粋に熱により、必要な場合、適切な触媒と共に開始してもよいし、又は第2の光開始剤を用いて光により開始してもよい。適切な追加の光開始剤は、上記に記載されている。
組成物がラジカル架橋性成分を含んでいる場合、硬化工程、特に、着色されている(例えば二酸化チタンによって)組成物の硬化工程はまた、熱的条件下でラジカルを生成する成分(例えば、アゾ化合物、例として、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、トリアジン、ジアゾスルフィド、ペンタアザジエン、又はペルオキシ化合物、例として、ヒドロペルオキシド若しくはペルオキシカーボネート、例えばEP 245639に記載されているようなtert−ブチルヒドロペルオキシドを添加することによって補助することができる。コバルト塩のようなレドックス開始剤の添加は、大気からの酸素による酸化的架橋によって硬化を補助することができる。
表面コーティングは、当該技術分野で通常の方法、例えば、吹付け、塗装又は浸漬の1つによって適用可能である。適切な表面コーティングが使用される場合、電気的塗布(例えば、陽極電気泳動電着)もまた可能である。乾燥後に、表面コーティング膜は、照射される。必要ならば、表面コーティング膜を、次いで、熱処理を用いて完全に硬化させる。
式I又はIIの化合物はまた、複合材料から作成される成形物品を硬化するために使用できる。複合材料は、自己支持マトリックス材料、例えば光硬化配合物で含浸されたガラス繊維生地よりなる。
オキシム誘導体は、表面処理並びにガラス、アルミニウム及びスチール表面の洗浄のために適切な組成物において、光によって活性化できる酸発生剤として使用できることは、EP 592139により知られている。オルガノシラン系におけるこのような化合物の使用は、遊離酸を使用した場合に得られるものよりも、著しく良好な保存安定性を有する組成物をもたらす。式I又はIIの化合物はまた、この用途にも適している。
本発明のオキシム誘導体はまた、フォトリソグラフィーを用いて所望の性質を有する状態へ酸誘導転移されるポリマーを成形するために使用できる。例えば、オキシム誘導体は、例えば、M. L. Renak; C. Bazan; D. Roitman; Advanced materials 1997, 9, 392 に記載されているような共役放射性ポリマーをパターン化するために使用できる。このようなパターン化された放射性ポリマーは、ミクロスケールパターン化された発光ダイオード(LED)を製造するために使用でき、この発光ダイオードは、ディスプレー及びデータ記憶媒体を製造するために使用できる。同様に、ポリイミド前駆体(例えば、現像液中で溶解性を変える酸不安定保護基を有するポリイミド前駆体)を照射して、パターン化されたポリイミド層を形成でき、このポリイミド層は、マイクロチップ及び印刷回路基板の製造において、保護コーティング、絶縁層及び緩衝層として役立つことができる。
本発明の配合物はまた、印刷回路基板、集積回路の製造における応力緩衝層のための一連のビルドアップ系において使用されるような、コンフォーマルコーティング、光描画可能な絶縁層及び誘電層として使用してもよい。
例えばポリアニリンのような共役ポリマーは、プロトンドーピングによって半導電性状態から導電性状態へ変換できることは公知である。本発明のオキシム誘導体はまた、絶縁材料(非露光領域)に埋め込む導電構造(露光領域)を形成するために、そのような共役ポリマーを含む組成物を画像どおり照射に使用できる。これらの材料は、電気装置及び電子装置の製造のための配線及び接合部として使用できる。
式I又はIIの化合物を含む組成物のための適切な放射線源は、約150〜1500、例えば180〜1000、又は好ましくは190〜700ナノメートルの波長の放射線を放射する放射線源、並びにe−ビーム放射線及び高エネルギー電磁放射線(例えば、X線)を放射する放射線源である。両方とも、点光源及び平板形状のプロジェクタ(ランプカーペット)が適している。例は以下である:カーボンアークランプ、キセノンアークランプ、中圧、高圧及び低圧水銀ランプ、場合により金属ハロゲン化物によってドーピングされたランプ(金属ハロゲン化物ランプ)、マイクロ波−励起金属蒸気ランプ、エキシマーランプ、超化学線蛍光管、蛍光ランプ、アルゴンフィラメントランプ、電子せん光ランプ、写真フラッド光、シンクロトロン又はレーザープラズマにより発生される電子ビーム及びX線ビーム。放射線源と照射される本発明の基板との距離は、意図される使用及び放射線源の種類及び/又は強度により変えることができ、例えば2〜150cmである。適切な放射線源は、特に水銀蒸気ランプ、特に中圧及び高圧水銀ランプであり、所望の場合、他の波長で放射する放射線はフィルターすることができる。これは、特に、比較的波長の短い放射線の場合である。しかし、適切な波長範囲において放射できる低エネルギーランプ(例えば、蛍光管)を使用することも可能である。それらの例は、Philips TL03ランプである。使用できる別の種類の放射線源は、全スペクトルにわたって狭帯域放射源又は広帯域(白色光)放射源として異なる波長を放射する発光ダイオード(LED)である。また、適切なのは、レーザー放射源、例えば、エキシマーレーザー、例えば、248nmで照射するためのKr−Fレーザー、193nmでのAr−Fレーザー、又は157nmでのF2レーザーである。可視光範囲におけるレーザー及び赤外線範囲におけるレーザーも使用できる。特に、適切なのは、365、405及び436ナノメートルの波長の水銀i線、h線及びg線の照射である。適切なレーザービーム源は、例えば、アルゴンイオンレーザー(454、458、466、472、478、488及び514ナノメートルの波長での放射線を発する)である。1064nmでの光を放射するNd−YAG−レーザー及びその第2高調波及び第3高調波(それぞれ、532nm及び355nm)もまた、使用できる。また、適切なのは、例えば、442nmの放射を有するヘリウム/カドミウムレーザー又はUV範囲において放射するレーザーである。
この種類の照射では、ポジ型又はネガ型レジストを生成する光重合性コーティング膜に接触して、フォトマスクを使用することは完全に必須ではない;制御されたレーザービームは、コーティング膜上で直接に書き込みができる。この目的のために、本発明の材料の高い感受性は、比較的低い強度で高い書き込みスピードを可能にし、これは非常な利点である。照射によって、表面コーティング膜の照射部分における組成物中のオキシム誘導体は、分解し、酸を形成する。
高強度の放射線を用いる通常のUV硬化とは対照的に、本発明の化合物の活性化は、比較的低強度の放射線の作用によって達成される。このような放射線としては、例えば、昼光(太陽光)、及び昼光と等価の放射線源が挙げられる。太陽光は、UV硬化において通常使用される人工放射線源の光とはスペクトル組成及び強度が異なる。本発明の化合物の吸収特性は、硬化のための天然放射源として太陽光を選ぶために十分適切である。本発明の化合物を活性化させるのに使用できる昼光に等価の人工光源は、低強度のプロジェクタ、例えば、特定の蛍光ランプ、例えば、Philips TL05特殊蛍光ランプ又はPhilips TL09特殊蛍光ランプであるとして理解される。高い昼光含量を有するランプ及び昼光それ自体は、特に、粘着しない方法で十分に表面コーティング層の表面を硬化できる。この場合、高価な硬化装置は、不必要であり、組成物は、特に、外面仕上げに使用できる。昼光又は昼光と等価な光源を用いた硬化は、エネルギーを節約する方法であり、外部塗布において、揮発性の有機成分の放出を防ぐ。平面的部分のために適しているコンベヤベルト方法と対照的に、昼光による硬化はまた、静止又は設置された物品及び構造上の外面仕上げにも使用できる。
硬化される表面コーティング膜は、太陽光又は昼光と等価の光源に直接露光することができる。しかし、硬化はまた、透明層(例えば、ガラスパネル又はプラスチックシート)の背後で行ってもよい。
以下の実施例は、本発明を更に詳細に説明する。部及びパーセントは、明細書の残りの部分及び特許請求の範囲におけるように、特記されない限り、重量による。
炭素原子3個以上を有するアルキル基が、特定の異性体に対して何らかの記述なく参照されている場合、それぞれの場合においてn−異性体を意味する。
実施例1
Figure 0004408220
(R1=メトキシ;A=S;R6=プロピルスルホニル;R2、R3、R4、R5、R7、R8=水素)
1.1:2−〔シアノ−(5−ヒドロキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−メチル〕−安息香酸メチルエステル
メタノール40mL中のナトリウムメトキシド(79.8mmol)に、トルエン(7mL)中のメチル 2−シアノメチルベンゾエート(4.0g、22.8mmol)及びトルエン(10mL)中の2−ニトロチオフェン(22.8mmol)を0℃で連続的に添加した。同じ温度で1.5時間攪拌した後、反応混合物を、水に注ぎ、酢酸で中和した。粗生成物を、酢酸エチルで3回抽出し、水で2回洗浄し、MgSO4で乾燥させた。MgSO4を濾過した後、濾液を減圧下で濃縮した。へキサン及び酢酸エチル(1:1)を溶出液としてシリカゲル上のカラムクロマトグラフィーによって残渣を精製し、異性体混合物として生成物6.5gを得た。生成物を更に、トルエンからの再結晶で精製し、生成物2.0gを得た。この生成物は、単一の異性体として、黄色固体であった。構造は、1H−NMRスペクトル(CDCl3)によって確認した。
δ [ppm] : 3.91 (s, 3H), 6.06 (d, 1H), 6.86 (d, 1H), 7.37 (dd, 1H), 7.53 (ddd, 1H), 7.61 (ddd, 1H), 8.10 (dd, 1H), 8.93 (bs, 1H)。
1.2:2−〔シアノ−(5−n−プロパンスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−メチル〕−安息香酸メチルエステル
テトラヒドロフラン(THF)10mL中の実施例1.1によって調製したオキシム(2.0g、7.0mmol)に、1−プロパンスルホニルクロリド(0.87mL、7.7mmol)及びトリエチルアミン(1.5mL、10.5mmol)を0℃で連続的に添加した。同じ温度で2.5時間攪拌した後、反応混合物を水に注いだ。粗生成物を酢酸エチルで2回抽出し、3%硫酸で2回洗浄し、水で3回洗浄し、そしてMgSO4で乾燥させた。MgSO4を濾過した後、濾液を減圧下濃縮した。へキサン及び酢酸エチル(4:1〜1:1)を溶出液として用いたシリカゲル上のカラムクロマトグラフィーによって残渣を精製し、黄色固体として、融点(mp.)110〜112℃の生成物1.57gを得た。構造を1H−NMRスペクトル(CDCl3)によって確認した。
δ [ppm]: 1.14 (t, 3H), 2.00 (tq, 2H), 3.63 (t, 2H), 3.92 (s, 3H), 6.11 (d, 1H), 6.81 (d, 1H), 7.37 (dd, 1H), 7.58 (ddd, 1H), 7.65 (ddd, 1H), 8.14 (dd, 1H)。
実施例2
Figure 0004408220
(R1=エトキシ;A=S;R6=プロピルスルホニル;R2、R3、R4、R5、R7、R8=水素)
2.1:2−〔シアノ−(5−ヒドロキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−メチル〕−安息香酸エチルエステル
エタノール40mL中のナトリウムエトキシド(5.43g、79.8mmol)に、トルエン(7mL)中のメチル 2−シアノメチルベンゾエート(4.0g、22.8mmol)及びトルエン(10mL)中の2−ニトロチオフェン(22.8mmol)を0℃で連続的に添加した。同じ温度で1.5時間攪拌した後、反応混合物を水に注ぎ、そして酢酸で中和した。粗生成物を酢酸エチルで2回抽出し、水で2回洗浄し、MgSO4で乾燥させた。MgSO4を濾過した後、濾液を減圧下濃縮した。へキサン及び酢酸エチル(1:1)を溶出液として用いたシリカゲル上のカラムクロマトグラフィーによって残渣を精製し、異性体混合物として生成物5.1gを得た。生成物をトルエンからの再結晶で更に精製し、生成物2.4gを得た。この生成物は、単一の異性体であり、黄色固体であった。構造は、1H−NMRスペクトル(CDCl3)によって確認した。
δ [ppm]: 1.35 (t, 3H), 4.35 (q, 2H), 6.05 (d, 1H), 6.85 (d, 1H), 7.37 (dd, 1H), 7.53 (ddd, 1H), 7.60 (ddd, 1H), 8.10 (dd, 1H), 8.77 (bs, 1H)。
2.2:2−〔シアノ−(5−n−プロパンスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)メチル〕−安息香酸エチルエステル
実施例2.1に従って、実施例1.2に記載されているのと同じ条件で、生成したオキシムから生成物を調製した。構造をH−NMRスペクトル(CDCl3)によって確認した。
δ [ppm]: 1.13 (t, 3H), 1.37 (t, 3H), 1.99 (tq, 2H), 3.63 (t, 2H), 4.37 (q, 2H), 6.11 (d, 1H), 6.81 (d, 1H), 7.36 (dd, 1H), 7.58 (ddd, 1H), 7.65 (ddd, 1H), 8.15 (dd, 1H)。
実施例3
Figure 0004408220
(R1=イソプロピルオキシ;A=S;R6=プロピルスルホニル;R2、R3、R4、R5、R7、R8=水素)
3.1:2−〔シアノ−(5−ヒドロキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−メチル〕−安息香酸イソプロピルエステル
イソプロピルアルコール140mL及びトルエン140mL中のナトリウムイソプロポキシド(160mmol)に、トルエン(25mL)中のメチル 2−シアノメチルベンゾエート(8.0g、45.7mmol)及び2−ニトロチオフェン(45.7mmol)を0℃で添加した。同じ温度で5時間攪拌した後、反応混合物を水に注ぎ、酢酸で中和した。粗生成物を酢酸エチルで2回抽出し、水で2回洗浄し、MgSO4で乾燥させた。MgSO4を濾過した後、濾液を減圧下濃縮した。へキサン及び酢酸エチル(1:1)を溶出液として用いたシリカゲル上のカラムクロマトグラフィーによって残渣を精製し、異性体混合物として生成物12.3gを得た。生成物をトルエンからの再結晶で更に精製し、単一の異性体として黄色固体の生成物2.97gを得た。構造をH−NMRスペクトル(DMSO−d6)によって確認した。
δ [ppm]: 1.21 (d, 6H), 5.04 (sept, 1H), 5.98 (d, 1H), 7.31 (d, 1H), 7.52 (dd, 1H), 7.62 (ddd, 1H), 7.72 (ddd, 1H), 7.96 (dd, 1H)。N−OHの水素は観測されなかった。
3.2:2−〔シアノ−(5−n−プロパンスルホニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−メチル〕−安息香酸イソプロピルエステル
実施例3.1において生成したオキシムから、実施例1.2に記載されているのと同じ条件で生成物を調製した。構造を1H−NMRスペクトル(CDCl3)によって確認した。
δ [ppm]: 1.13 (t, 3H), 1.33 (bs, 6H), 1.99 (tq, 2H), 3.63 (t, 2H), 5.22 (sept, 1H), 6.09 (d, 1H), 6.81 (d, 1H), 7.35 (dd, 1H), 7.58 (ddd, 1H), 7.63 (ddd, 1H), 8.13 (dd, 1H)。融点117−118°C。
実施例4〜6、7.1.7.2、8.1及び8.2
実施例4〜6、7.1、7.2、8.1及び8.2の化合物を、対応する試薬を用いて実施例1及び2に記載されている方法に従って調製した。化合物、それらの融点、及び1H NMRデータを表1に示す。
Figure 0004408220
実施例9
化学的に増幅されたポジ型レジスト配合物を、以下の成分を混合することによって調製した:
樹脂バインダー(スチレン22mol%、p−ヒドロキシスチレン69mol%及びt−ブチルアクリレート9mol%のコポリマー、9850のMwを有する;Maruzen MARUKA(登録商標)LYNCUR PHS/STY/TBA(Maruzen Oil Company(日本)によって提供される))100.00部、
レベリング剤
(FC−430、3Mにより提供される)0.48部、
プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)(Tokyo Kasei(日本)により提供される)475.00部、
試験される光酸発生剤4.00部。
レジスト配合物を、ヘキサメチルジメチルシラザン処理したシリコーンウェハ上に3000rpmで45秒スピンコーティングし、ホットプレート上で140℃で90秒軽くベークし、800nmの膜厚を得た。次いで、レジスト膜を、ウシオの高圧水銀ランプUXM−501MD及びマスクアライナーCanon PLA 521を用いて、狭帯域干渉フィルター及び多重密度の石英マスクを通して254nm波長の深UV照射で露光した。次いで、サンプルの露光後ベークをホットプレート上で140℃で90秒行い、そして現像した。露光強度は、ウシオのUnimeter UIT−150で測定した。クリアになるまでの線量(Dose to Clear)(E0)(1.79%の水性テトラメチルアンモニウムヒドロキシド現像溶液中に60秒浸漬して、レジスト膜を完全に除去するのにちょうど十分な線量)を、測定したコントラスト曲線から決定した。必要な線量が小さいほど、レジスト配合物の感受性が大きい。結果を表2にまとめ、本組成物がポジ型フォトレジストの調製のために適切であることを示した。
Figure 0004408220
実施例10:
同量(同重量)のポリ(4−ヒドロキシスチレン)(5100のMwを有し、Maruzene Oil Company of Tokyo(日本)から商品名Maruzene MARUKA(登録商標) LYNCUR PHMCで市販)存在下での光潜在酸発生化合物の分解点(Td)を、DSC分析(示差走査熱量測定法)によって決定した。この値が高いほど、試験された光潜在酸化合物の熱的安定性がより大きい。この結果を以下の表2にまとめた。
Figure 0004408220
実施例11
化学的に増幅されたポジ型レジスト配合物を、以下の成分を混合することによって調製した:
樹脂バインダー(p−(2−エトキシエチルオキシ)スチレン38mol%及びp−ヒドロキシスチレン62mol%のコポリマー、Nippon Soda Co., Ltd.(日本)から提供されたMw11900を有するVP−8000から誘導される)100.0部、
レベリング剤(FC−430、3Mによって提供される)0.5部、
プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)(Tokyo Kasei(日本)によって提供される)475.0部、
試験される光酸発生剤としての実施例5の化合物4.0部。
レジスト配合物を、ヘキサメチルジシラザン処理したシリコーンウェハ上で、1710rpmで45秒間スピンコーティングし、110℃で60秒間、ホットプレート上で軽くベークして、785nmの膜厚を得た。次いで、レジスト膜を実施例9に記載されているのと同じ方法で露光した。ホットプレート上で、110℃で60秒間、露光後ベークを行い、そしてレジストを現像した。露光強度を、ウシオからのUnimeter UIT−150を用いて測定した。
2.38%の水性テトラメチルアンモニウムヒドロキシド現像溶液中に60秒浸漬して、レジスト膜を完全に除去するのにちょうど十分な線量E0は、測定したコントラスト曲線(特性曲線)から決定した。結果は、E0が0.083mJ/cm2であり、このことは、本組成物が、ポジ型フォトレジストの調製のために適切であることを示している。

Claims (12)

  1. 式I又はII:
    Figure 0004408220
    〔式中、
    1は、C1〜C12アルキル、C1〜C4ハロアルキル、OR9、NR1011、SR12であるか、あるいは非置換であるか、又はOH、C1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシによって置換されたフェニルであり;
    2、R3、R4及びR5は、互いに独立して、水素、C1〜C12アルキル、C1〜C4ハロアルキル、ハロゲン、フェニル、OR13、NR1415、SR16、CN、NO2、C2〜C6アルカノイル、ベンゾイル、−(CO)OR9、−(CO)NR1011又は−(CO)SR12であり;
    6は、C1〜C18アルキルスルホニル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり、ここで、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル及びフェナントリルスルホニル基のシクロアルキル、フェニル、ナフチル、アントラシル及びフェナントリル基は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C16アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、OR13、(CO)OR9、C1〜C4アルキル−(CO)O−、R9OSO2−及び/若しくは−NR1415で置換されており;あるいはR6は、C2〜C6ハロアルカノイル、ハロベンゾイルであり;あるいはR6は、下記式:
    Figure 0004408220
    で示される基であり、
    1、X2及びX3は、互いに独立してO又はSであり;
    R′6は、フェニレンジスルホニル、ナフチレンジスルホニル、
    Figure 0004408220
    ジフェニレンジスルホニル、又はオキシジフェニレンジスルホニルであり、ここで、これらの基は、非置換であるか、又はC1〜C12アルキルで置換されており;あるいはR′6は、C2〜C12アルキレンジスルホニルであり;
    7及びR8は、互いに独立して、水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C2〜C6アルカノイル、ベンゾイル、フェニル、−S−フェニル、OR13、SR16、NR1415、C2〜C6アルコキシカルボニル、フェノキシカルボニル、S(O)−C1〜C6アルキル、S(O)−C6〜C12アリール、C1〜C12アルキル置換されたS(O)−C6〜C12アリール、SO2O−C1〜C6アルキル、SO2O−C6〜C10アリール又はNHCONH2であり;
    nは、0、1又は2であり;
    9は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルであり;あるいはR9は、1つ以上の−O−によって中断され、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルキルであり;あるいはR9は、非置換であるか、又はOH、C1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシによって置換されたフェニルであり;
    10、R11、R14及びR15は、互いに独立して、水素であるか、あるいは非置換であるか、又はOH、C1〜C4アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチル−フェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、1つ以上の−O−によって中断され、非置換であるか、又はOH、C1〜C4アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルキルであり;あるいはR10及びR11は、非置換であるか、又はOH、C1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシによって置換されたフェニルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルカノイルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、フェニルアミノ、フェニルアミノカルボニル、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルスルホニルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C16アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、C1〜C12アルコキシ及び/若しくはフェノキシによって置換されたフェニルスルホニルであり;あるいはR10、R11、R14及びR15は、ベンゾイル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;あるいはR10及びR11、又はR14及びR15は、これらに結合する窒素原子と一緒になって、−O−若しくは−NR13−によって場合により中断されている5−、6−又は7−員環を形成し;
    12は、フェニル、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6−アルカノイルで置換されたC1〜C18アルキルであり;あるいはR12は、1つ以上の−O−によって中断され、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルキルであり;
    13は、R9に関して与えられた意味の1つを有するか、あるいは非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルカノイルであり;あるいはR13は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルスルホニルであり;あるいはR13は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C16アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、C1〜C12アルコキシ及び/又はフェノキシによって置換されたフェニルスルホニルであり;あるいはR13は、ベンゾイル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;
    16は、R12に関して与えられた意味の1つを有するか、あるいは非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC2〜C18アルカノイルであり;あるいはR16は、非置換であるか、又はフェニル、OH、C1〜C12アルコキシ、C2〜C12アルコキシカルボニル、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、NR1415、C1〜C12アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、及び/若しくはC2〜C6アルカノイルによって置換されたC1〜C18アルキルスルホニルであり;あるいはR16は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C4ハロアルキル、CN、NO2、C1〜C16アルキル、フェニル、C1〜C4アルキルチオ、C1〜C12アルコキシ及び/若しくはフェノキシによって置換されたフェニルスルホニルであり;あるいはR16は、ベンゾイル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、C3〜C30シクロアルキルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;
    17、R18、R19及びR20は、互いに独立して、非置換であるか、又はハロゲンによって置換されたC1〜C6アルキルであり;あるいはR17、R18、R19及びR20は、非置換であるか又はC1〜C4アルキル若しくはハロゲンによって置換されたフェニルであり;あるいはR19及びR20は、共に1,2−フェニレンあるいは非置換であるか又はC1〜C4アルキル若しくはハロゲンによって置換されたC2〜C6アルキレンであり;
    Aは、S、O、NR13、又は下式A1、A2又はA3
    Figure 0004408220
    で示される基であり、
    21及びR22は、互いに独立して、R7に関して与えられた意味の1つを有するか、あるいはR21及びR22は共に、−CO−NR13CO−であるか、
    あるいはR21及びR22はともに、−C(R23)=C(R24)−C(R25)=C(R26)−であり;
    23、R24、R25及びR26は、互いに独立して、水素、C1〜C4アルキル、ハロゲン、フェニル、OR13、SR16、NR1415、−S−フェニル、C2〜C6アルコキシカルボニル、フェノキシカルボニル、CN、NO2、C1〜C4ハロアルキル、S(O)n1〜C6アルキル、S(O)n−C6〜C12アリール、C1〜C12アルキル置換されたS(O)n−C6〜C12アリール、SO2O−C1〜C6アルキル、SO2O−C6〜C10アリール又はNHCONH2であり;
    Zは、CR22又はNであり;そして
    1は、−CH2−、S、O又はNR13である〕
    で示される化合物。
  2. 1が、OR9又はNR1011であり;
    2、R3、R4及びR5が、互いに独立して、水素、C1〜C12アルキル、ハロゲン、OR13又は−(CO)OR9であり;
    6が、C1〜C18アルキルスルホニル、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、カンホリルスルホニル、フェニル−C1〜C3アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、又はナフチルスルホニルであり、ここで、フェニル−C1〜C3−アルキルスルホニル、フェニルスルホニル及びナフチルスルホニル基のフェニル及びナフチル基は、非置換であるか、又は1つ以上の、ハロゲン、C1〜C16アルキル及び/若しくはOR13によって置換されており;
    R′6が、フェニレンジスルホニルであり;
    7及びR8が、互いに独立して、水素、ハロゲン、C1〜C6アルキル、C1〜C6アルコキシ又はOR13であり;
    9が、C1〜C18アルキルであり;あるいはR9が、非置換であるか、又はC1〜C18アルキル、ハロゲン及び/若しくはC1〜C12アルコキシによって置換されたフェニルであり;
    10及びR11が、互いに独立して、水素又はC1〜C18アルキルであり;あるいはR10及びR11が、それらに結合する窒素原子と一緒になって、−O−若しくは−NR13−によって場合により中断されている5−、6−又は7−員環を形成し;
    13が、水素、C1〜C18アルキル又はフェニルであり;
    Aが、S又は式A1の基であり、
    21及びR22が、互いに独立して、R7に関して与えられた意味の1つを有し;そして
    Zが、CR22である、
    請求項1に記載の式I又はIIの化合物。
  3. (a)酸の作用によって硬化する化合物又は酸の作用によってその溶解性が増大する化合物;及び
    (b)感光性酸供与体として、請求項1に記載の式I又はIIの少なくとも1つの化合物を含む化学的に増幅されたフォトレジスト組成物。
  4. ポジ型レジストである、請求項3に記載の化学的に増幅されたフォトレジスト組成物。
  5. ネガ型レジストである、請求項3に記載の化学的に増幅されたフォトレジスト組成物。
  6. 成分(a)及び(b)に加えて、更なる添加剤(c)、更なる感光性の酸供与化合物(b1)、他の光開始剤(d)、及び/又は増感剤(e)を含む、請求項3〜5のいずれか1項に記載の化学的に増幅されたフォトレジスト組成物。
  7. (1)請求項3〜6のいずれか1項記載の組成物を基板に塗布すること;
    (2)組成物を60〜160℃の温度で塗布後ベークすること;
    (3)波長150〜1500nmの光で画像どおりに照射すること;
    (4)場合により組成物を60〜160℃の温度で露光後ベークすること;及び
    (5)溶媒又は水性アルカリ現像溶液で現像すること
    を含む、フォトレジストの調製方法。
  8. 式III:
    Figure 0004408220
    (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R7、R8及びAは、請求項1に定義されたとおりである)
    で示される化合物。
  9. (a)酸の作用によって硬化する化合物又は酸の作用によってその溶解性が増大する化合物;及び
    (b)感光性酸供与体として、請求項1に記載の式I又はIIの少なくとも1つの化合物を含む組成物。
  10. 酸の作用によって架橋できる化合物の架橋方法であって、請求項1に記載の式I及び/又はIIの化合物を前記酸の作用によって架橋できる化合物に添加することと、波長150〜1500nmを有する光で画像どおりに又は全領域にわたって照射することとを含む、方法。
  11. 表面コーティング剤、印刷インキ、印刷版、歯科用組成物、カラーフィルタ、レジスト、画像記録材料、又はホログラフ画像記録用画像記録材料の調製のための請求項10に記載の方法。
  12. 式III
    Figure 0004408220
    (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R7、R8及びAは、請求項1に定義されたとおりである)
    で示される化合物を、不活性溶媒中、塩基の存在下で式IV、V又はVI
    Figure 0004408220
    (式中、R6及びR′6は、請求項1に定義されたとおりである)
    で示される酸ハロゲン化物又は酸無水物と反応させることにより、
    式I、又はII
    Figure 0004408220
    (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R′6、R7、R8及びAは、請求項1に定義されたとおりである)
    で示される化合物の調製方法。
JP2003501993A 2001-06-01 2002-05-23 置換オキシム誘導体及びその潜在酸としての使用 Expired - Fee Related JP4408220B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01810533 2001-06-01
PCT/EP2002/005667 WO2002098870A1 (en) 2001-06-01 2002-05-23 Substituted oxime derivatives and the use thereof as latent acids

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005504013A JP2005504013A (ja) 2005-02-10
JP2005504013A5 JP2005504013A5 (ja) 2005-12-22
JP4408220B2 true JP4408220B2 (ja) 2010-02-03

Family

ID=8183942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003501993A Expired - Fee Related JP4408220B2 (ja) 2001-06-01 2002-05-23 置換オキシム誘導体及びその潜在酸としての使用

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7026094B2 (ja)
EP (1) EP1392675B1 (ja)
JP (1) JP4408220B2 (ja)
KR (1) KR100875612B1 (ja)
CN (1) CN100338056C (ja)
AT (1) ATE288907T1 (ja)
DE (1) DE60202950T2 (ja)
DK (1) DK1392675T3 (ja)
WO (1) WO2002098870A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE446322T1 (de) * 2001-06-11 2009-11-15 Basf Se Oxim ester photoinitiatoren mit kombinierter struktur
JP3849486B2 (ja) * 2001-10-19 2006-11-22 住友化学株式会社 化学増幅型ポジ型レジスト組成物
BR0307501A (pt) * 2002-02-06 2004-12-07 Ciba Sc Holding Ag Derivados de sulfonato e o uso destes como ácidos latentes
MXPA05008118A (es) * 2003-02-19 2005-09-30 Ciba Sc Holding Ag Derivados de oxima halogenados y el uso de los mismos como acidos latentes.
JP2004333865A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Osaka Gas Co Ltd 光酸発生剤及びそれを含む光重合性樹脂組成物
JP4924813B2 (ja) * 2004-10-29 2012-04-25 日産化学工業株式会社 光酸発生剤を含む染料含有レジスト組成物及びそれを用いるカラーフィルター
JP2006225476A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Shin Etsu Chem Co Ltd ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法
KR101115089B1 (ko) * 2005-03-02 2012-02-29 주식회사 동진쎄미켐 유기 반사방지막 형성용 유기 중합체 및 이를 포함하는 유기 조성물
US20070077452A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Jie Liu Organic light emitting devices having latent activated layers and methods of fabricating the same
CN101341172B (zh) * 2005-12-20 2013-01-16 西巴控股有限公司 肟酯光引发剂
US20070176167A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 General Electric Company Method of making organic light emitting devices
JP4548617B2 (ja) * 2006-06-09 2010-09-22 信越化学工業株式会社 化学増幅レジスト材料用光酸発生剤、及び該光酸発生剤を含有するレジスト材料、並びにこれを用いたパターン形成方法
US7816069B2 (en) * 2006-06-23 2010-10-19 International Business Machines Corporation Graded spin-on organic antireflective coating for photolithography
US8466096B2 (en) 2007-04-26 2013-06-18 Afton Chemical Corporation 1,3,2-dioxaphosphorinane, 2-sulfide derivatives for use as anti-wear additives in lubricant compositions
GB2450975B (en) 2007-07-12 2010-02-24 Ciba Holding Inc Yellow radiation curing inks
JP4637221B2 (ja) * 2007-09-28 2011-02-23 富士フイルム株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物及びそれを用いた硬化膜形成方法
EP2414894B1 (en) 2009-03-30 2014-02-12 Basf Se Uv-dose indicator films
KR20110129692A (ko) * 2010-05-26 2011-12-02 삼성전자주식회사 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 포토레지스트 패턴의 형성 방법
CN106604912A (zh) 2014-08-29 2017-04-26 巴斯夫欧洲公司 肟磺酸酯衍生物
KR102295614B1 (ko) * 2014-09-29 2021-08-27 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
WO2018155547A1 (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 感光性樹脂組成物、硬化パターンの製造方法、硬化物、層間絶縁膜、カバーコート層、表面保護膜、及び電子部品

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4540598A (en) 1983-08-17 1985-09-10 Ciba-Geigy Corporation Process for curing acid-curable finishes
DE3660255D1 (en) 1985-04-12 1988-07-07 Ciba Geigy Ag Oxime sulphonates containing reactive groups
GB8608528D0 (en) 1986-04-08 1986-05-14 Ciba Geigy Ag Production of positive images
EP0571330B1 (de) 1992-05-22 1999-04-07 Ciba SC Holding AG Hochauflösender I-Linien Photoresist mit höherer Empfindlichkeit
JP3830183B2 (ja) 1995-09-29 2006-10-04 東京応化工業株式会社 オキシムスルホネート化合物及びレジスト用酸発生剤
MY117352A (en) 1995-10-31 2004-06-30 Ciba Sc Holding Ag Oximesulfonic acid esters and the use thereof as latent sulfonic acids.
US6770420B2 (en) * 1996-09-02 2004-08-03 Ciba Specialty Chemicals Corporation Alkylsulfonyloximes for high-resolution i-line photoresists of high sensitivity
TW550439B (en) 1997-07-01 2003-09-01 Ciba Sc Holding Ag New oxime sulfonates as latent acids and compositions and photoresists comprising said oxime sulfonates
CN1205215C (zh) * 1998-10-29 2005-06-08 西巴特殊化学品控股有限公司 肟衍生物及其作为潜酸的用途
WO2000052530A1 (en) * 1999-03-03 2000-09-08 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Oxime derivatives and the use thereof as photoinitiators
TWI272451B (en) 2000-09-25 2007-02-01 Ciba Sc Holding Ag Chemically amplified photoresist composition, process for preparation of a photoresist, and use of said chemically amplified photoresist composition

Also Published As

Publication number Publication date
US7026094B2 (en) 2006-04-11
EP1392675B1 (en) 2005-02-09
DE60202950T2 (de) 2005-07-07
JP2005504013A (ja) 2005-02-10
DK1392675T3 (da) 2005-04-04
ATE288907T1 (de) 2005-02-15
DE60202950D1 (de) 2005-03-17
CN1512990A (zh) 2004-07-14
EP1392675A1 (en) 2004-03-03
CN100338056C (zh) 2007-09-19
KR100875612B1 (ko) 2008-12-24
KR20040018384A (ko) 2004-03-03
WO2002098870A1 (en) 2002-12-12
US20040209186A1 (en) 2004-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4426050B2 (ja) オキシム誘導体及びその潜在酸としての使用
EP1595182B1 (en) Halogenated oxime derivatives and the use thereof as latent acids
US7244544B2 (en) Oxime derivatives and the use thereof as latent acids
US6512020B1 (en) Oxime derivatives and the use thereof as latent acids
EP1344109B1 (en) Onium salts and the use therof as latent acids
US7326511B2 (en) Sulfonate derivatives and the use thereof as latent acids
JP4408220B2 (ja) 置換オキシム誘導体及びその潜在酸としての使用

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050425

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081224

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090323

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091104

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131120

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees