JP4685418B2 - Fluorene derivative and photosensitive resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、感光剤と組み合わせて用いられ、紫外線や遠紫外線(エキシマーレーザーなども含む)などの光線を用いて半導体集積回路などの微細パターンを形成するのに有用なフルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)、その製造方法、および前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)を含む感光性樹脂組成物に関する。   The present invention is a fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid) which is used in combination with a photosensitive agent and is useful for forming a fine pattern such as a semiconductor integrated circuit using light rays such as ultraviolet rays and far ultraviolet rays (including excimer lasers). Ester), its manufacturing method, and the photosensitive resin composition containing the said fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester).

半導体レジストの分野においては、超LSIの開発に伴い、より高度な微細加工技術が求められており、従来の高圧水銀灯のg線(波長436nm)やi線(波長365nm)に代わって、より短波長の光源、例えば、KrFエキシマーレーザー(波長248nm)、ArFエキシマーレーザー(波長193nm)及びF2エキシマーレーザー(波長157nm)などが利用されている。 In the field of semiconductor resists, with the development of VLSI, more advanced microfabrication technology is required, which is shorter than conventional high pressure mercury lamp g-line (wavelength 436 nm) and i-line (wavelength 365 nm). Wavelength light sources such as KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), and F 2 excimer laser (wavelength 157 nm) are used.

また、半導体集積回路の高集積化とともに、レジストに対して解像度の向上(サブミクロンあるいはクォーターミクロン以下のパターン形成)、ドライ現像プロセスにおける耐エッチング特性の向上なども要求されている。   In addition to the high integration of semiconductor integrated circuits, there is a demand for improved resolution (pattern formation of submicron or quarter micron or less) and improved etching resistance in a dry development process.

しかし、g線やi線を用いる従来のレジスト材料、例えば、ノボラック樹脂/ジアゾナフトキノン型ポジ型レジストは、ノボラック樹脂の光吸収に起因して、KrFエキシマーレーザーやArFエキシマーレーザーなどの短波長の光源を用いても、感度および解像力が大きく低下する。   However, conventional resist materials that use g-line or i-line, such as novolak resin / diazonaphthoquinone type positive resist, are light sources with short wavelengths such as KrF excimer laser and ArF excimer laser due to light absorption of novolak resin. Even if is used, sensitivity and resolving power are greatly reduced.

より短波長の露光源に対して適用可能なレジストとして、I. Sondi and E. Matijevic, Resist Technology and Processing XVII, Francis M. Houlihan, Editor, Proceedings of SPIE Vol. 3999(2000)(非特許文献1)の第627〜637頁には、SiO2ナノ粒子(シリカゾル)を含有するp−ヒドロキシスチレン−t−ブチルアクリレートコポリマーで構成されたフィルムが開示され、このようなSiO2ナノ粒子を含むレジストが高い解像度を示すこと、及び透明なSiO2ナノ粒子を用いたレジストシステムが、157nmなどの波長に対して有用であることなどが記載されている。しかし、このような方法では、露光部と未露光部との溶解速度の差を大きくできず、解像度を十分に改善できない。 As resists applicable to shorter wavelength exposure sources, I. Sondi and E. Matijevic, Resist Technology and Processing XVII, Francis M. Houlihan, Editor, Proceedings of SPIE Vol. 3999 (2000) (Non-patent Document 1) the first 627 to 637 pages), composed of p- hydroxystyrene -t- butyl acrylate copolymer containing SiO 2 nanoparticles (sol) film is disclosed, resist containing such SiO 2 nanoparticles It is described that a high resolution and a resist system using transparent SiO 2 nanoparticles are useful for wavelengths such as 157 nm. However, with such a method, the difference in dissolution rate between the exposed area and the unexposed area cannot be increased, and the resolution cannot be improved sufficiently.

一方、特開2002−363123号公報(特許文献1)には、光照射により、光酸発生剤などの感光剤と関連して親水性基(ヒドロキシル基、カルボキシル基など)を生成可能な光活性化合物を、ポジ型感光性樹脂などに添加することにより、レジストの感度や解像度を改善できることが記載されている。そして、この文献には、前記光活性化合物として、ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン類のヒドロキシル基を疎水性保護基で保護したフルオレン化合物が開示されている。しかし、このようなフルオレン化合物でも、露光部と未露光部との溶解速度の差を大きくできず、感度および解像度を十分に改善できない。
特開2002−363123号公報(請求項14、段落番号[0072]) 「I. Sondi and E. Matijevic, Resist Tecnology and Processing XVII, Francis M. Houlihan, Editor, Proceedings of SPIE Vol. 3999(2000)、第627〜637頁」
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-363123 (Patent Document 1) discloses a photoactivity capable of generating a hydrophilic group (hydroxyl group, carboxyl group, etc.) in association with a photosensitive agent such as a photoacid generator by light irradiation. It is described that the sensitivity and resolution of a resist can be improved by adding a compound to a positive photosensitive resin or the like. In this document, a fluorene compound in which the hydroxyl group of bis (hydroxyphenyl) fluorenes is protected with a hydrophobic protecting group is disclosed as the photoactive compound. However, even with such a fluorene compound, the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion cannot be increased, and the sensitivity and resolution cannot be sufficiently improved.
JP 2002-363123 A (claim 14, paragraph number [0072]) "I. Sondi and E. Matijevic, Resist Tecnology and Processing XVII, Francis M. Houlihan, Editor, Proceedings of SPIE Vol. 3999 (2000), pp. 627-637"

従って、本発明の目的は、感光剤との組合せにおいて、露光部と未露光部の現像液に対する溶解度差を大きくでき、レジストの感度及び解像度を著しく向上するために有用なフルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)、その製造方法、およびそれを用いた感光性樹脂組成物を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to increase the solubility difference between the exposed portion and the unexposed portion with respect to the developer in combination with the photosensitive agent, and to effectively improve the sensitivity and resolution of the resist, a fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid). Acid ester), a production method thereof, and a photosensitive resin composition using the acid ester.

本発明の他の目的は、短波長の露光源に対しても高感度であり、高解像度の微細パターンを形成するのに有用なフルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)、その製造方法、およびそれを用いた感光性樹脂組成物を提供することにある。   Another object of the present invention is a fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) that is highly sensitive to a short wavelength exposure source and is useful for forming a fine pattern with high resolution, a method for producing the same, and the It is providing the photosensitive resin composition using this.

本発明のさらに他の目的は、レジストの感度及び解像度を向上するために有用な新規フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)を簡便にかつ効率よく製造する方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a method for easily and efficiently producing a novel fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) useful for improving the sensitivity and resolution of a resist.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、フルオレンポリカルボン酸類(フルオレンテトラカルボン酸類など)を保護基により保護した新規なフルオレンポリカルボン酸エステルを、既存の短波長レジスト材料(KrFレジスト材料など)に添加すると、光酸発生剤などの感光剤の作用により前記保護基を容易に脱保護し、耐熱性に優れ、親水性の強いフルオレンポリカルボン酸類を生成することにより、レジストの感度及び解像度を簡便にかつ著しく向上できることを見いだし、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a novel fluorene polycarboxylic acid ester obtained by protecting a fluorene polycarboxylic acid (such as fluorene tetracarboxylic acid) with a protective group is converted into an existing short wavelength resist material ( When added to KrF resist materials, etc.), the protective group is easily deprotected by the action of a photosensitizer such as a photoacid generator, thereby producing fluorene polycarboxylic acids having excellent heat resistance and strong hydrophilicity. It was found that the sensitivity and resolution can be improved easily and remarkably, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明のフルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸又はそのエステル)は、下記式(1)で表される。   That is, the fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid or ester thereof) of the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 0004685418
Figure 0004685418

[式中、R1aおよびR1bは、同一又は異なって置換基を示し、R2aおよびR2bは、同一又は異なって置換基を有していてもよい二価の炭化水素基、又は下記式(2) [Wherein, R 1a and R 1b represent the same or different substituents, and R 2a and R 2b represent the same or different divalent hydrocarbon groups which may have a substituent, or (2)

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(式中、R4は水素原子又は炭化水素基、R5は置換基を有していてもよい二価の炭化水素基を示し、pは0又は1であり、R3eは水素原子又はカルボキシル基に対する保護基を示す。)
で表される二価の基、R3a〜R3dは、同一又は異なって水素原子又はカルボキシル基に対する保護基を示し、k、j、mおよびnは同一又は異なって0〜4の整数、j+k≦4、m+n≦4である。ただし、j=m=0のとき、前記R2aおよびR2bのうち少なくとも1つが、前記式(2)で表される基である。]
前記式(1)において、基R2aおよびR2bは、例えば、(i)アルキレン基、シクロアルキレン基、アルキレン−アリーレン基などの二価の炭化水素基、(ii)前記式(2)において、R4が水素原子、アルキル基又はアリール基であり、R5がアルキレン基(C1-4アルキレン基など)である二価の基などであってもよい。代表的な態様では、前記式(1)において、R2aおよびR2bが、C1-6アルキレン基、C5-8シクロアルキルC1-4アルキレン基、C6-10アリールC1-4アルキレン基、C5-8シクロアルキレン基、C1-4アルキレン−C6-10アリーレン基、前記式(2)においてR4が水素原子であり、かつR5がC1-4アルキレン基である基、前記式(2)においてR4がC1-4アルキル基であり、かつR5がC1-4アルキレン基である基、および前記式(2)においてR4がC6-10アリール基であり、かつR5がC1-4アルキレン基である基から選択された二価の基であってもよい。
(In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, R 5 represents a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, p is 0 or 1, and R 3e is a hydrogen atom or a carboxyl group. Indicates a protecting group for the group.)
And R 3a to R 3d are the same or different and represent a protecting group for a hydrogen atom or a carboxyl group, and k, j, m and n are the same or different and are an integer of 0 to 4, j + k ≦ 4, m + n ≦ 4. However, when j = m = 0, at least one of R 2a and R 2b is a group represented by the formula (2). ]
In the formula (1), the groups R 2a and R 2b are, for example, (i) a divalent hydrocarbon group such as an alkylene group, a cycloalkylene group, or an alkylene-arylene group, and (ii) in the formula (2) R 4 may be a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and R 5 may be a divalent group such as an alkylene group (such as a C 1-4 alkylene group). In a typical embodiment, in Formula (1), R 2a and R 2b are a C 1-6 alkylene group, a C 5-8 cycloalkyl C 1-4 alkylene group, a C 6-10 aryl C 1-4 alkylene. A group, a C 5-8 cycloalkylene group, a C 1-4 alkylene-C 6-10 arylene group, a group in which R 4 is a hydrogen atom and R 5 is a C 1-4 alkylene group in the formula (2) In the formula (2), R 4 is a C 1-4 alkyl group and R 5 is a C 1-4 alkylene group, and in the formula (2), R 4 is a C 6-10 aryl group. And a divalent group selected from the group in which R 5 is a C 1-4 alkylene group.

前記式(1)で表されるフルオレン誘導体は、通常、少なくとも一つのカルボキシル基(特に、全部のカルボキシル基)が保護基(カルボキシル基に対する保護基)により保護されている化合物(フルオレンポリカルボン酸エステル)であってもよい。例えば、前記式(1)において、R3a〜R3eの少なくとも1つが、酸の作用により脱離してカルボキシル基を生成可能な疎水性保護基であってもよい。好ましい態様では、R3a〜R3eのすべてが、アルキル基(特に、t−ブチル基)であってもよい。 The fluorene derivative represented by the formula (1) is usually a compound (fluorene polycarboxylic acid ester) in which at least one carboxyl group (particularly, all carboxyl groups) is protected by a protective group (protective group for the carboxyl group). ). For example, in the formula (1), at least one of R 3a to R 3e may be a hydrophobic protecting group that can be eliminated by the action of an acid to generate a carboxyl group. In a preferred embodiment, all of R 3a to R 3e may be an alkyl group (particularly a t-butyl group).

前記式(1)で表される代表的なフルオレン誘導体には、例えば、下記式(1A)又は(1B)で表されるフルオレンテトラカルボン酸エステルなどが含まれる。   Representative fluorene derivatives represented by the formula (1) include, for example, fluorene tetracarboxylic acid esters represented by the following formula (1A) or (1B).

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(式中、R20aおよびR20bは、置換基を有していてもよい二価の炭化水素基、R30a〜R30dはアルキル基を示す。R1a、R1b、kおよびnは前記と同じ。) (In the formula, R 20a and R 20b are divalent hydrocarbon groups which may have a substituent, R 30a to R 30d represent an alkyl group. R 1a , R 1b , k and n are as defined above. the same.)

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(式中、R30eはアルキル基を示す。R1a、R1b、R30c、R30d、R4、kおよびnは前記と同じ。)
このような代表的なフルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)は、フルオレンポリカルボン酸アルキルエステル、例えば、ビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C1-6アルキル)フルオレン類、ビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C5-8シクロアルキル)フルオレン類、ビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C6-10アリール−C1-4アルキル)フルオレン類、又は9,9−ビス[1,2−ジ(C1-4アルコキシカルボニル)エチル]−フルオレン類であってもよい。
(In the formula, R 30e represents an alkyl group. R 1a , R 1b , R 30c , R 30d , R 4 , k and n are the same as described above.)
Such representative fluorene derivatives (fluorene polycarboxylic acid esters) include fluorene polycarboxylic acid alkyl esters such as bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C). 1-6 alkyl) fluorenes, bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C 5-8 cycloalkyl) fluorenes, bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl) fluorenes, or 9,9-bis [1,2-di (C 1-4 alkoxycarbonyl) ethyl ] -Fluorenes may be used.

前記フルオレン誘導体(式(1)で表されるフルオレン誘導体)の製造方法は、特に制限されないが、例えば、塩基性触媒下(塩基性触媒の存在下)で、下記式(3)で表されるフルオレン類と、下記式(4)で表されるカルボン酸エステルとを反応させる工程を少なくとも含む方法により製造してもよい。   Although the manufacturing method of the said fluorene derivative (fluorene derivative represented by Formula (1)) is not restrict | limited in particular, For example, it represents with following formula (3) under a basic catalyst (in the presence of a basic catalyst). You may manufacture by the method of including at least the process of making fluorenes and the carboxylic acid ester represented by following formula (4) react.

Figure 0004685418
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{式中、R3は、カルボキシル基に対する保護基を示し、R6−は、X−R2−(式中、R2は置換基を有していてもよい二価の炭化水素基、Xはハロゲン原子を示す)、又はCHR8=CR7−[式中、R7およびR8は、同一又は異なって、水素原子、炭化水素基又は−(R5p−COOR3(式中、R3、R5およびpは前記に同じ。)を示す。ただし、R7およびR8が−(R5p−COOR3であることはない。]であり、R1a、R1b、j、k、mおよびnは前記に同じ。ただし、j=m=0のとき、式(4)で表されるカルボン酸エステルは、R6−がCHR8=CR7−であり、かつ前記R7およびR8のうち一方が、−(R5p−COOR3であるカルボン酸エステルを少なくとも含む。}
本発明のフルオレン誘導体(特に、フルオレンポリカルボン酸エステル)は、感光性樹脂組成物を構成するのに有用である。このような感光性樹脂組成物は、前記フルオレン誘導体(特に、フルオレンポリカルボン酸エステル)と、ベース樹脂と、感光剤とで構成してもよい。代表的な感光性樹脂組成物では、ベース樹脂が、酸の作用により親水性基を生成する樹脂(又は生成可能な樹脂)で構成され、感光剤が光酸発生剤で構成されていてもよい。前記感光性樹脂組成物において、フルオレン誘導体と感光剤との割合(重量比)は、例えば、前者/後者=0.01/1〜100/1程度であってもよい。また、前記感光性樹脂組成物において、感光剤の使用量は、ベース樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部程度であってもよく、フルオレン誘導体の使用量は、ベース樹脂および感光剤の総量100重量部に対して、0.1〜30重量部程度であってもよい。
{Wherein R 3 represents a protecting group for a carboxyl group, R 6 -represents X—R 2 — (wherein R 2 represents a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, X Represents a halogen atom), or CHR 8 ═CR 7 — [wherein R 7 and R 8 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group or — (R 5 ) p —COOR 3 (wherein R 3 , R 5 and p are the same as above. However, R 7 and R 8 - (R 5) is not a p -COOR 3. R 1a , R 1b , j, k, m and n are the same as above. However, when j = m = 0, in the carboxylic acid ester represented by the formula (4), R 6 — is CHR 8 ═CR 7 —, and one of R 7 and R 8 is — ( R 5) comprising at least a carboxylic acid ester is p -COOR 3. }
The fluorene derivative (particularly fluorene polycarboxylic acid ester) of the present invention is useful for constituting a photosensitive resin composition. Such a photosensitive resin composition may be composed of the fluorene derivative (particularly, fluorene polycarboxylic acid ester), a base resin, and a photosensitive agent. In a typical photosensitive resin composition, the base resin may be composed of a resin that generates a hydrophilic group by the action of an acid (or a resin that can be generated), and the photosensitive agent may be composed of a photoacid generator. . In the photosensitive resin composition, the ratio (weight ratio) between the fluorene derivative and the photosensitizer may be, for example, the former / the latter = 0.01 / 1 to 100/1. In the photosensitive resin composition, the amount of the photosensitive agent used may be about 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin, and the amount of the fluorene derivative used may be the base resin and the photosensitive resin. About 0.1-30 weight part may be sufficient with respect to 100 weight part of total amounts of an agent.

本発明には、前記感光性樹脂組成物を基板に塗布し、露光した後、加熱処理し、さらに現像してパターンを形成する方法も含まれる。   The present invention also includes a method in which the photosensitive resin composition is applied to a substrate, exposed to light, then subjected to heat treatment, and further developed to form a pattern.

本発明のフルオレン誘導体(特に、フルオレンポリカルボン酸エステル)は、フルオレン骨格(および疎水性保護基)に起因して高い疎水性を有しているとともに、保護基を容易に脱保護して親水性の高いカルボキシル基を生成可能であるため、感光剤(光酸発生剤など)との組合せにおいて、露光部と未露光部の現像液に対する溶解度差を非常に大きくでき、レジストの感度及び解像度を著しく向上できる。また、短波長の露光源に対しても高感度であり、高解像度の微細パターンを形成することもできる。さらに、本発明では、公知の反応を応用することにより、前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)を簡便にかつ効率よく製造できる。   The fluorene derivative of the present invention (especially fluorene polycarboxylic acid ester) has high hydrophobicity due to the fluorene skeleton (and hydrophobic protective group), and also has a hydrophilic property by easily deprotecting the protective group. Since it can produce highly carboxyl groups, the difference in solubility in the developer between the exposed and unexposed areas can be greatly increased in combination with a photosensitizer (such as a photoacid generator), which significantly increases the sensitivity and resolution of the resist. It can be improved. Moreover, it is highly sensitive to a short wavelength exposure source and can form a fine pattern with high resolution. Furthermore, in this invention, the said fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) can be manufactured simply and efficiently by applying a well-known reaction.

本発明のフルオレン誘導体は、下記式(1)で表されるフルオレンポリカルボン酸又はそのエステルである。   The fluorene derivative of the present invention is a fluorene polycarboxylic acid represented by the following formula (1) or an ester thereof.

Figure 0004685418
Figure 0004685418

[式中、R1aおよびR1bは、同一又は異なって置換基を示し、R2aおよびR2bは、同一又は異なって置換基を有していてもよい二価の炭化水素基、又は下記式(2) [Wherein, R 1a and R 1b represent the same or different substituents, and R 2a and R 2b represent the same or different divalent hydrocarbon groups which may have a substituent, or (2)

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(式中、R4は水素原子又は炭化水素基、R5は置換基を有していてもよい二価の炭化水素基を示し、pは0又は1であり、R3eは水素原子又はカルボキシル基に対する保護基を示す。)
で表される二価の基、R3a〜R3dは、同一又は異なって水素原子又はカルボキシル基に対する保護基を示し、k、j、mおよびnは同一又は異なって0〜4の整数、j+k≦4、m+n≦4である。ただし、j=m=0のとき、前記R2aおよびR2bのうち少なくとも1つが、前記式(2)で表される基である。]
基R1aおよびR1bで表される置換基としては、特に限定されず、後述の種々の置換基であってもよいが、通常、アルキル基である場合が多い。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基などのC1-6アルキル基(例えば、C1-4アルキル基、特にメチル基)が例示できる。好ましい置換数kおよびnは、0又は1、特に、0である。なお、フルオレン環を構成するベンゼン環に対する基R1aおよびR1bの結合位置は、特に限定されず、基−COOR3aおよび基−COOR3bで表される基の置換位置などに応じて選択できる。
(In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, R 5 represents a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, p is 0 or 1, and R 3e is a hydrogen atom or a carboxyl group. Indicates a protecting group for the group.)
And R 3a to R 3d are the same or different and represent a protecting group for a hydrogen atom or a carboxyl group, and k, j, m and n are the same or different and are an integer of 0 to 4, j + k ≦ 4, m + n ≦ 4. However, when j = m = 0, at least one of R 2a and R 2b is a group represented by the formula (2). ]
The substituents represented by the groups R 1a and R 1b are not particularly limited, and may be various substituents described later, but are usually alkyl groups in many cases. Examples of the alkyl group include C 1-6 alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a t-butyl group (for example, a C 1-4 alkyl group, particularly a methyl group). Preferred substitution numbers k and n are 0 or 1, in particular 0. The bonding position of the groups R 1a and R 1b to the benzene ring constituting the fluorene ring is not particularly limited, and can be selected according to the substitution position of the groups represented by the group —COOR 3a and the group —COOR 3b .

また、置換数jおよびmは、後述する基R2aおよびR2bの種類などに応じて選択でき、好ましくは0又は1であってもよい。なお、基−COOR3aおよび基−COOR3bで表される基(カルボキシル基又はそのエステル基)の置換位置は、それぞれ、フルオレン骨格を構成するベンゼン環の1〜8位の適当な位置であればよく、j=m=1の場合、例えば、2位および7位であってもよい。 The number of substitutions j and m can be selected according to the type of groups R 2a and R 2b described later, and may preferably be 0 or 1. In addition, if the substitution position of the group (carboxyl group or its ester group) represented by the group -COOR 3a and the group -COOR 3b is an appropriate position at positions 1 to 8 of the benzene ring constituting the fluorene skeleton, respectively. Well, when j = m = 1, for example, it may be the 2nd and 7th positions.

基R2aおよびR2bで表される二価の基は、後述するフルオレン誘導体の製造方法(ハロゲン化カルボン酸エステルを用いる方法、α,β−不飽和カルボン酸エステルを用いる方法)などに応じて決定される基である。 The divalent group represented by the groups R 2a and R 2b depends on the production method of a fluorene derivative described later (a method using a halogenated carboxylic acid ester, a method using an α, β-unsaturated carboxylic acid ester) and the like. The group to be determined.

基R2aおよびR2bで表される置換基を有していてもよい二価の炭化水素基としては、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基(アルキレン基などの脂肪族炭化水素基)、置換基を有していてもよい脂環族炭化水素基[シクロアルキレン基などの脂環族炭化水素基、アルキレン−シクロアルキレン基(又はシクロアルキレン−アルキレン基)などの脂環脂肪族炭化水素基、ビ又はトリシクロアルキレン基(ノルボルナン−ジイル基、アダマンタン−ジイル基など)などの橋架環式炭化水素基など]、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基[アルキレン−アリーレン基(又はアリーレン−アルキレン基)などの芳香脂肪族炭化水素基など]などが例示できる。なお、アルキレン−シクロアルキレン基およびアルキレン−アリーレン基とは、−Ra−Rb−(式中、Raはアルキレン基、Rbはシクロアルキレン基又はアリーレン基を示す)で表される基を示す。 Examples of the divalent hydrocarbon group which may have a substituent represented by the groups R 2a and R 2b include an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent (an aliphatic carbon group such as an alkylene group). Hydrogen group), an alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent [an alicyclic hydrocarbon group such as a cycloalkylene group, an alicyclic aliphatic group such as an alkylene-cycloalkylene group (or cycloalkylene-alkylene group) Aromatic hydrocarbon groups, bridged cyclic hydrocarbon groups such as bi- or tricycloalkylene groups (such as norbornane-diyl group and adamantane-diyl group)], and optionally substituted aromatic hydrocarbon groups [alkylene -An araliphatic hydrocarbon group such as an arylene group (or an arylene-alkylene group)] and the like. The alkylene-cycloalkylene group and the alkylene-arylene group are groups represented by —R a —R b — (wherein R a represents an alkylene group and R b represents a cycloalkylene group or an arylene group). Show.

二価の炭化水素基に置換する置換基としては、二価の炭化水素基の種類に応じて、アルキル基(メチル、エチル基などのC1-6アルキル基、好ましくはC1-4アルキル基、さらに好ましくはC1-2アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロへキシル基などのC5-8シクロアルキル基など)、アリール基(フェニル基などのC6-10アリール基、好ましくはC6-8アリール基など)、アラルキル基(ベンジル基などのC6-10アリール−C1-4アルキル基など)、アルコキシ基(メトキシ基などのC1-4アルコキシ基など)、アシル基(アセチル基などのC1-6アシル基など)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基などのC1-4アルコキシカルボニル基など)、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子など)、ニトロ基、シアノ基などが挙げられる。置換基は、単独で又は2種以上組み合わせて前記二価の炭化水素基に置換していてもよい。 Examples of the substituent substituted for the divalent hydrocarbon group include alkyl groups (C 1-6 alkyl groups such as methyl and ethyl groups, preferably C 1-4 alkyl groups, depending on the type of the divalent hydrocarbon group. And more preferably a C 1-2 alkyl group), a cycloalkyl group (such as a C 5-8 cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group), an aryl group (a C 6-10 aryl group such as a phenyl group), Preferably C 6-8 aryl group), aralkyl group (C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl group such as benzyl group), alkoxy group (C 1-4 alkoxy group such as methoxy group), acyl Group (C 1-6 acyl group such as acetyl group), alkoxycarbonyl group (C 1-4 alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group), halogen atom (fluorine atom, chlorine atom etc.), nitro group, cyano Group and the like. The divalent hydrocarbon group may be substituted alone or in combination of two or more.

置換基を有していてもよいアルキレン基[又はアルキリデン基(メチレン基など)、以下、本明細書では、特に断りのない限り、アルキレン基およびアルキリデン基を総称して「アルキレン基」という]としては、例えば、アルキレン基[メチレン基、エチレン基、エチリデン基、n−プロピレン基(トリメチレン基)、プロピレン基、プロピリデン基(プロパン−1−イリデン基)、イソプロピリデン基(プロパン−2−イリデン基)、テトラメチレン基、エチルエチレン基(ブタン−1,2−ジイル基)、ブタン−2−イリデン基、1,2−ジメチルエチレン基(ブタン−2,3−ジイル基)、ペンタメチレン基、ペンタン−2,3−ジイル基、ヘキサメチレン基などのC1-12アルキレン基(好ましくはC1-8アルキレン基、さらに好ましくはC1-6アルキレン基、特に、C1-4アルキレン基)]、シクロアルキルアルキレン基[シクロヘキシルエチレン基、(メチルシクロヘキシル)エチレン基[(4−メチルシクロヘキシル)エチレン基など]などのC5-10シクロアルキルC1-8アルキレン基(好ましくはC5-8シクロアルキルC1-4アルキレン基、さらに好ましくはC5-6シクロアルキルC1-2アルキレン基)など]、アリールアルキレン基[フェニルエチレン基、トリルエチレン基、キシリルエチレン基などのC6-10アリールC1-8アルキレン基(好ましくはC6-10アリールC1-4アルキレン基、さらに好ましくはC6-8アリールC1-2アルキレン基)など]などが例示できる。 An alkylene group which may have a substituent [or an alkylidene group (such as a methylene group), hereinafter, unless otherwise specified, the alkylene group and the alkylidene group are collectively referred to as “alkylene group”] Is, for example, an alkylene group [methylene group, ethylene group, ethylidene group, n-propylene group (trimethylene group), propylene group, propylidene group (propane-1-ylidene group), isopropylidene group (propane-2-ylidene group) , Tetramethylene group, ethylethylene group (butane-1,2-diyl group), butane-2-ylidene group, 1,2-dimethylethylene group (butane-2,3-diyl group), pentamethylene group, pentane- 2,3-diyl group, C 1-12 alkylene group (preferably C 1-8 alkylene groups such as a hexamethylene group, still more preferably The C 1-6 alkylene group, in particular, C 1-4 alkylene group)], cycloalkyl alkylene group [cyclohexyl ethylene group, (methylcyclohexyl) ethylene group [(such as 4-methylcyclohexyl) ethylene group], such as C 5- 10 cycloalkyl C 1-8 alkylene group (preferably C 5-8 cycloalkyl C 1-4 alkylene group, more preferably C 5-6 cycloalkyl C 1-2 alkylene group) and the like], aryl alkylene group [phenylethylene Groups, C 6-10 aryl C 1-8 alkylene groups such as tolylethylene group and xylylethylene group (preferably C 6-10 aryl C 1-4 alkylene group, more preferably C 6-8 aryl C 1-2 group) Alkylene group) and the like].

置換基を有していてもよいシクロアルキレン基としては、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基(1,4−シクロへキシレン基、シクロヘキシリデン基(シクロヘキサン−1−イリデン基など)など)、メチルシクロへキシレン基(2−メチル−1,4−シクロへキシレン基など)、シクロへプチレン基などの置換基を有していてもよいC5-10シクロアルキレン基(好ましくはC5-8シクロアルキレン基、さらに好ましくはC5-6シクロアルキレン基)などが例示できる。置換基を有していてもよいアルキレン−シクロアルキレン基(前記式−Ra−Rb−において、Raがアルキレン基、Rbがシクロアルキレン基である基)としては、前記例示のアルキレン基とシクロアルキレン基とが結合した基、例えば、メチレン−シクロへキシレン基[−CH2−C610−](メチレン−1,4−シクロへキシレン基など)、エチレン−シクロへキシレン基[−CH2CH2−C610−](エチレン−1,4−シクロへキシレン基など)、エチレン−メチルシクロへキシレン基(エチレン−2−メチル−1,4−シクロへキシレン基など)、エチリデン−シクロへキシレン基[−CH(CH3)−C610−](エチリデン−1,4−シクロへキシレン基など)などの置換基を有していてもよいC1-6アルキレン−C5-10シクロアルキレン基(好ましくはC1-4アルキレン−C5-8シクロアルキレン基、さらに好ましくはC1-2アルキレン−C5-6シクロアルキレン基)などが例示できる。置換基を有していてもよいアルキレン−シクロアルキレン基では、アルキレン基が、フルオレンの9位に結合(又は置換)している場合が多い。 Examples of the cycloalkylene group which may have a substituent include a cyclopentylene group, a cyclohexylene group (1,4-cyclohexylene group, a cyclohexylidene group (such as a cyclohexane-1-ylidene group)), and the like. C 5-10 cycloalkylene group (preferably C 5-8 cyclohexane) which may have a substituent such as methylcyclohexylene group (such as 2-methyl-1,4-cyclohexylene group) and cycloheptylene group. An alkylene group, and more preferably a C 5-6 cycloalkylene group). The alkylene-cycloalkylene group optionally substituted (in the formula -R a -R b- , where R a is an alkylene group and R b is a cycloalkylene group) is the alkylene group exemplified above And a cycloalkylene group bonded to each other, for example, methylene-cyclohexylene group [—CH 2 —C 6 H 10 —] (methylene-1,4-cyclohexylene group, etc.), ethylene-cyclohexylene group [ -CH 2 CH 2 -C 6 H 10 -] ( ethylene-1,4-cyclohexylene or xylene group), an ethylene - methylcyclohexane hexylene group (ethylene-2-methyl-1,4-cyclohexylene or xylene group), ethylidene - cyclohexylene group [-CH (CH 3) -C 6 H 10 -] ( ethylidene-1,4-cyclohexylene or xylene group) a C 1-6 alkylene optionally having a substituent such as - 5-10 cycloalkylene group (preferably a C 1-4 alkylene -C 5-8 cycloalkylene group, more preferably a C 1-2 alkylene -C 5-6 cycloalkylene group), and others. In the alkylene-cycloalkylene group which may have a substituent, the alkylene group is often bonded (or substituted) to the 9-position of fluorene.

置換基を有していてもよいアルキレン−アリーレン基(前記式−Ra−Rb−において、Raがアルキレン基、Rbがアリーレン基である基)としては、前記例示のアルキレン基とアリーレン基とが結合した基、例えば、メチレン−フェニレン基[−CH2−C64−](メチレン−1,4−フェニレン基など)、エチレン−フェニレン基[−CH2CH2−C64−](エチレン−1,4−フェニレン基など)、エチレン−メチルフェニレン基(エチレン−2−メチル−1,4−フェニレン基など)、エチリデンフェニレン基[−CHCH3−C64−](エチリデン−1,4−フェニレン基など)などの置換基を有していてもよいC1-6アルキレン−C6-20アリーレン基(好ましくはC1-4アルキレン−C6-10アリーレン基、さらに好ましくはC1-2アルキレン−C6-8アリーレン、特にC1-2アルキレン−フェニレン基)などが例示できる。置換基を有していてもよいアルキレン−アリーレン基では、アルキレン基が、フルオレンの9位に結合(又は置換)している場合が多い。 Examples of the alkylene-arylene group optionally substituted (in the formula -R a -R b- , where R a is an alkylene group and R b is an arylene group) include the above-exemplified alkylene groups and arylenes. A group bonded to a group, for example, methylene-phenylene group [—CH 2 —C 6 H 4 —] (methylene-1,4-phenylene group, etc.), ethylene-phenylene group [—CH 2 CH 2 —C 6 H 4 - (ethylene-1,4-phenylene), ethylene - (ethylene-2-methyl-1,4-phenylene) methyl phenylene group, ethylidene phenylene group [-CHCH 3 -C 6 H 4 - ] A C 1-6 alkylene-C 6-20 arylene group (preferably a C 1-4 alkylene-C 6-10 arylene group) which may have a substituent such as an ethylidene-1,4-phenylene group, More preferred And C 1-2 alkylene-C 6-8 arylene, particularly C 1-2 alkylene-phenylene group). In the alkylene-arylene group which may have a substituent, the alkylene group is often bonded (or substituted) to the 9-position of fluorene.

なお、上記例示の二価の炭化水素基(アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン−アルキレン基など)には、さらに、置換基として、前記例示の置換基(アルコキシ基、ハロゲン原子、アシル基など)が1つ又は複数置換した炭化水素基も含まれる。   In addition, the above-exemplified divalent hydrocarbon groups (alkylene group, cycloalkylene group, arylene-alkylene group, etc.) are further substituted with the above-exemplified substituents (alkoxy group, halogen atom, acyl group, etc.). Includes one or more substituted hydrocarbon groups.

基R2aおよびR2bで表される二価の基は、前記式(2)で表される基、すなわち、カルボキシル基又はエステル基を有する基であってもよい。なお、このような基R2aおよびR2bを有するフルオレン誘導体は、後述するフルオレン誘導体の製造方法において、式(4)で表される化合物として、α,β−不飽和ジカルボン酸ジエステルを用いることにより得ることができる。 The divalent group represented by the groups R 2a and R 2b may be a group represented by the formula (2), that is, a group having a carboxyl group or an ester group. In addition, such a fluorene derivative having groups R 2a and R 2b is obtained by using an α, β-unsaturated dicarboxylic acid diester as the compound represented by the formula (4) in the method for producing a fluorene derivative described later. Obtainable.

基R4で表される炭化水素基としては、前記例示の二価の炭化水素基に対応する炭化水素基(一価の炭化水素基)、例えば、アルキル基(メチル、エチル基などのC1-6アルキル基、好ましくはC1-4アルキル基、さらに好ましくはC1-2アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロペンチル基、シクロへキシル基などのC5-8シクロアルキル基など)、アリール基(フェニル基などのC6-10アリール基、好ましくはC6-8アリール基など)、アラルキル基(ベンジル基などのC6-10アリール−C1-4アルキル基など)などが挙げられる。好ましい基R4は、水素原子、アルキル基(メチル基などのC1-4アルキル基など)、アリール基(フェニル基などのC6-10アリール基、好ましくはC6-8アリール基など)であり、特に、水素原子が好ましい。 Examples of the hydrocarbon group represented by the group R 4 include hydrocarbon groups (monovalent hydrocarbon groups) corresponding to the divalent hydrocarbon groups exemplified above, for example, alkyl groups (C 1 such as methyl and ethyl groups). -6 alkyl group, preferably C 1-4 alkyl group, more preferably C 1-2 alkyl group etc.), cycloalkyl group (C 5-8 cycloalkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), aryl Group (C 6-10 aryl group such as phenyl group, preferably C 6-8 aryl group), aralkyl group (C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl group such as benzyl group) and the like. Preferred groups R 4 are a hydrogen atom, an alkyl group (such as a C 1-4 alkyl group such as a methyl group), an aryl group (a C 6-10 aryl group such as a phenyl group, preferably a C 6-8 aryl group). In particular, a hydrogen atom is preferable.

基R5で表される置換基を有していてもよい二価の炭化水素基としては、前記と同様の二価の炭化水素基が例示でき、例えば、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基(アルキレン基などの脂肪族炭化水素基)などが挙げられる。好ましい基R5は、アルキレン基(例えば、メチレン基などのC1-4アルキレン基)、特にメチレン基である。また、前記式(2)において、pは0又は1であればよく、好ましいpは0である。 Examples of the divalent hydrocarbon group which may have a substituent represented by the group R 5 include the same divalent hydrocarbon groups as described above. For example, the divalent hydrocarbon group may have a substituent. And an aliphatic hydrocarbon group (an aliphatic hydrocarbon group such as an alkylene group). A preferred group R 5 is an alkylene group (eg a C 1-4 alkylene group such as a methylene group), in particular a methylene group. In the formula (2), p may be 0 or 1, and p is preferably 0.

なお、フルオレン骨格の9位に対する前記式(2)で表される基の結合(又は置換)の向きは、特に限定されず、基R4が置換した炭素原子又は基−(R5p−COOR3eが置換した炭素原子のいずれがフルオレンの9位に結合していてもよい。なお、pが0のとき、通常、基−(R5p−COOR3eが、フルオレンの9位に結合している[すなわち、基−CH(COOR3e)−CHR4−COOR3c(又はR3d)がフルオレンの9位に結合している]場合が多い。 In addition, the direction of the bond (or substitution) of the group represented by the formula (2) with respect to the 9-position of the fluorene skeleton is not particularly limited, and the carbon atom substituted with the group R 4 or the group — (R 5 ) p — Any of the carbon atoms substituted by COOR 3e may be bonded to the 9-position of fluorene. When p is 0, the group — (R 5 ) p —COOR 3e is usually bonded to the 9-position of fluorene [ie, the group —CH (COOR 3e ) —CHR 4 —COOR 3c (or R 3d ) is often bonded to the 9-position of fluorene].

好ましい基R2aおよびR2bには、(i)アルキレン基(C1-6アルキレン基、C5-8シクロアルキルC1-4アルキレン基、C6-10アリールC1-4アルキレン基など)、シクロアルキレン基(C5-8シクロアルキレン基など)、前記基−Ra−Rb−(又はアルキレン−アリーレン基、C1-4アルキレン−C6-10アリーレン基など)などの二価の炭化水素基、(ii)前記式(2)において、R4が水素原子、アルキル基(C1-4アルキル基など)又はアリール基(C6-10アリール基など)であり、R5がアルキレン基(C1-4アルキレン基など)であり、pが0又は1(特に0)である二価の基などが含まれる。 Preferred groups R 2a and R 2b include (i) an alkylene group (C 1-6 alkylene group, C 5-8 cycloalkyl C 1-4 alkylene group, C 6-10 aryl C 1-4 alkylene group, etc.), Divalent carbonization such as a cycloalkylene group (such as a C 5-8 cycloalkylene group) and the above-described group —R a —R b — (or an alkylene-arylene group, a C 1-4 alkylene-C 6-10 arylene group, etc.) A hydrogen group, (ii) In the above formula (2), R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group (such as a C 1-4 alkyl group) or an aryl group (such as a C 6-10 aryl group), and R 5 is an alkylene group a (C 1-4, etc. alkylene group), p is the like divalent group is 0 or 1 (in particular, 0).

基R3a〜R3eで表される保護基(カルボキシル基に対する保護基)としては、特に制限されないが、疎水性であって、酸の作用により脱離してカルボキシル基を生成可能な保護基(疎水性保護基)が好ましい。このような疎水性保護基には、メチル基、エチル基、イソプロピル基、2−シクロヘキシル−2−プロピル基、ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基などの置換基を有していてもよいC1-6アルキル基(好ましくはC1-5アルキル基、さらに好ましくはC1-4アルキル基、特に、C1-2アルキル基、又はt−ブチル基などの分岐C3-4アルキル基);シクロヘキシル基、1−メチルシクロヘキシル基などの置換基を有していてもよいC3-8シクロアルキル基;デカリニル基(2−メチル−2−デカリニル基など)、アダマンチル基(2−メチル−2−アダマンチル基など)、ノルボルニル基(2−メチル−2−ノルボルニル基など)などの置換基を有していてもよいビ又はトリシクロアルキル基(橋架環式炭化水素基);2,4−ジニトロフェニル基などの置換基を有していてもよいアリール基、;ベンジル基、2,6−ジクロロベンジル基、2−ニトロベンジル基、トリフェニルメチル基などの置換基を有していてもよいC6-10アリール−C1-4アルキル基;テトラヒドロフラニル基(3−メチルテトラヒドロフラン−3−イル基など)などの置換基を有していてもよいオキサC5-8シクロアルキル基;γ−ブチロラクトン環基(4−メチルテトラヒドロ−2−フラノン−4−イル基など)、δ−バレロラクトン環基(4−メチルテトラヒドロ−2−ピロン−4−イル基など)などの置換基を有していてもよいラクトン環基などが含まれる。 The protecting group represented by the groups R 3a to R 3e (protecting group for the carboxyl group) is not particularly limited, but is a hydrophobic protecting group (hydrophobic that can be eliminated by the action of an acid to generate a carboxyl group). Preferred protecting groups). Such a hydrophobic protecting group may have a substituent such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a 2-cyclohexyl-2-propyl group, a butyl group, an s-butyl group, or a t-butyl group. A good C 1-6 alkyl group (preferably a C 1-5 alkyl group, more preferably a C 1-4 alkyl group, especially a branched C 3-4 alkyl group such as a C 1-2 alkyl group or a t-butyl group) ); C 3-8 cycloalkyl group optionally having a substituent such as cyclohexyl group, 1-methylcyclohexyl group; decalinyl group (such as 2-methyl-2-decalinyl group), adamantyl group (2-methyl-) A bi- or tricycloalkyl group (bridged hydrocarbon group) which may have a substituent such as a 2-adamantyl group and the like, and a norbornyl group (such as a 2-methyl-2-norbornyl group); 2,4- Dinitrophenyl An aryl group which may have a substituent such as; benzyl, 2,6-dichlorobenzyl group, 2-nitrobenzyl group, which may have a substituent such as triphenylmethyl group C 6- 10 aryl-C 1-4 alkyl group; optionally substituted oxa C 5-8 cycloalkyl group such as tetrahydrofuranyl group (such as 3-methyltetrahydrofuran-3-yl group); γ-butyrolactone ring group It may have a substituent such as a 4-methyltetrahydro-2-furan-4-yl group or a δ-valerolactone ring group (such as a 4-methyltetrahydro-2-pyron-4-yl group). A lactone ring group and the like are included.

これらの保護基のうち、酸により容易に脱離可能な保護基、例えば、アルキル基(例えば、C1-4アルキル基)が好ましく、特に、分岐C3-4アルキル基(通常、t−ブチル基)が好ましい。 Among these protecting groups, a protecting group that can be easily removed by an acid, for example, an alkyl group (for example, a C 1-4 alkyl group) is preferable, and in particular, a branched C 3-4 alkyl group (usually t-butyl). Group) is preferred.

なお、前記式(1)で表されるフルオレン誘導体は、R3a〜R3eの全てが水素原子である化合物(すなわち、フルオレンポリカルボン酸)であってもよいが、後述の感光性樹脂組成物の構成成分として用いる場合には、通常、カルボキシル基に対する保護基(C1-4アルキル基など)により保護されたカルボキシル基(−COOR3)を少なくとも有している場合が多い。すなわち、前記式(1)において、R3a〜R3eの少なくとも1つが、前記保護基(特に、酸の作用により脱離してカルボキシル基を生成可能な疎水性保護基)である場合が多い。好ましい態様では、前記式(1)において、全てのカルボキシル基が保護されている[すなわち、R3a〜R3eのすべてが前記保護基(t−ブチル基などのアルキル基など)である]場合が多い。また、このような保護されたカルボキシル基の数は、前記フルオレン誘導体あたり、2つ以上(すなわち、2〜6)であるのが好ましく、さらに好ましくは4〜6(特に4)であってもよい。 The fluorene derivative represented by the formula (1) may be a compound in which all of R 3a to R 3e are hydrogen atoms (that is, fluorene polycarboxylic acid). When used as a constituent component of the above, it usually has at least a carboxyl group (—COOR 3 ) protected by a protecting group for a carboxyl group (such as a C 1-4 alkyl group). That is, in the formula (1), at least one of R 3a to R 3e is often the protecting group (in particular, a hydrophobic protecting group that can be eliminated by the action of an acid to generate a carboxyl group). In a preferred embodiment, in the formula (1), all carboxyl groups are protected [that is, all of R 3a to R 3e are the protecting groups (such as alkyl groups such as t-butyl group)]. Many. Further, the number of such protected carboxyl groups is preferably 2 or more (that is, 2 to 6), more preferably 4 to 6 (particularly 4), per the fluorene derivative. .

代表的なフルオレン誘導体には、例えば、前記式(1)において、(i)j=m=1であり、R2aおよびR2bが二価の炭化水素基であり、基R3a〜R3dが保護基であるフルオレンポリカルボン酸エステル(フルオレンテトラカルボン酸エステル)、(ii)j=m=0であり、R2aおよびR2bが前記式(2)で表される二価の基であり、基R3a〜R3eが保護基であるフルオレンポリカルボン酸エステル(フルオレンテトラカルボン酸エステル)などが挙げられる。 Representative fluorene derivatives include, for example, in the above formula (1), (i) j = m = 1, R 2a and R 2b are divalent hydrocarbon groups, and groups R 3a to R 3d are Fluorene polycarboxylic acid ester (fluorene tetracarboxylic acid ester) as a protecting group, (ii) j = m = 0, R 2a and R 2b are divalent groups represented by the formula (2), Examples include fluorene polycarboxylic acid ester (fluorene tetracarboxylic acid ester) in which the groups R 3a to R 3e are protecting groups.

前記フルオレンポリカルボン酸エステル(i)には、例えば、下記式(1A)で表されるフルオレンテトラカルボン酸アルキルエステル(テトラアルキルエステル)などが含まれる。   Examples of the fluorene polycarboxylic acid ester (i) include a fluorene tetracarboxylic acid alkyl ester (tetraalkyl ester) represented by the following formula (1A).

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(式中、R20aおよびR20bは、置換基を有していてもよい二価の炭化水素基、R30a〜R30dはアルキル基を示す。R1a、R1b、kおよびnは前記と同じ。)
上記式(1A)において、R20aおよびR20bは、それぞれ、前記R2aおよびR2bに対応する二価の炭化水素基であり、好ましい態様なども前記と同様である。また、基R30a〜R30dは、前記保護基の項で例示のアルキル基(C1-4アルキル基など)と同様であり、特に、t−ブチル基であるのが好ましい。
(In the formula, R 20a and R 20b are divalent hydrocarbon groups which may have a substituent, R 30a to R 30d represent an alkyl group. R 1a , R 1b , k and n are as defined above. the same.)
In the above formula (1A), R 20a and R 20b are each a divalent hydrocarbon group corresponding to R 2a and R 2b , and preferred embodiments are the same as described above. In addition, the groups R 30a to R 30d are the same as the alkyl groups (C 1-4 alkyl group and the like) exemplified in the paragraph of the protective group, and particularly preferably a t-butyl group.

前記式(1A)で表される具体的なフルオレンテトラカルボン酸アルキルエステルとしては、例えば、ビス(アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(アルコキシカルボニル−アルキル)フルオレン類、ビス(アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(アルコキシカルボニル−シクロアルキル)フルオレン類、ビス(アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(アルコキシカルボニル−アリール−アルキル)フルオレン類などが挙げられる。   Specific examples of the fluorene tetracarboxylic acid alkyl ester represented by the formula (1A) include bis (alkoxycarbonyl) -9,9-bis (alkoxycarbonyl-alkyl) fluorenes and bis (alkoxycarbonyl) -9. , 9-bis (alkoxycarbonyl-cycloalkyl) fluorenes, bis (alkoxycarbonyl) -9,9-bis (alkoxycarbonyl-aryl-alkyl) fluorenes, and the like.

ビス(アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(アルコキシカルボニル−アルキル)−フルオレン類としては、ビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C1-6アルキル)フルオレン類、例えば、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス(t−ブトキシカルボニルメチル)フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)エチル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[1−(t−ブトキシカルボニル)エチル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)−1−シクロヘキシルエチル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)−1−フェニルエチル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[1−(t−ブトキシカルボニル)プロピル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)プロピル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)−1−メチルエチル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)−1−メチルプロピル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)ブチル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)−1−メチルブチル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[5−(t−ブトキシカルボニル)ペンチル]フルオレンなどのアルキル基に置換基(C1-4アルキル基、C5-8シクロアルキル基、C6-10アリール基など)を有していてもよいビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C1-6アルキル)フルオレンなどが含まれる。 Bis (alkoxycarbonyl) -9,9-bis (alkoxycarbonyl-alkyl) -fluorenes include bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C 1-6 Alkyl) fluorenes such as 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis (t-butoxycarbonylmethyl) fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [2- (t-Butoxycarbonyl) ethyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [1- (t-butoxycarbonyl) ethyl] fluorene, 2,7-bis (t -Butoxycarbonyl) -9,9-bis [2- (t-butoxycarbonyl) -1-cyclohexylethyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxy Rubonyl) -9,9-bis [2- (t-butoxycarbonyl) -1-phenylethyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [1- (t-butoxycarbonyl) ) Propyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [2- (t-butoxycarbonyl) propyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9 -Bis [2- (t-butoxycarbonyl) -1-methylethyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [2- (t-butoxycarbonyl) -1-methylpropyl ] Fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [2- (t-butoxycarbonyl) butyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxy) Carbonyl) -9,9-bis [2- (t-butoxycarbonyl) -1-methylbutyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [5- (t-butoxycarbonyl) Pentyl] fluorene, etc. Bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) optionally having a substituent (C 1-4 alkyl group, C 5-8 cycloalkyl group, C 6-10 aryl group, etc.) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C 1-6 alkyl) fluorene and the like are included.

ビス(アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(アルコキシカルボニル−シクロアルキル)フルオレン類としては、ビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C5-8シクロアルキル)フルオレン類、例えば、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[4−(t−ブトキシカルボニル)シクロヘキシル]フルオレン、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[1−(t−ブトキシカルボニル)シクロヘキシル]フルオレンなどのシクロアルキル基に置換基を有していてもよいビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C5-8シクロアルキル)フルオレンなどが含まれる。 Bis (alkoxycarbonyl) -9,9-bis (alkoxycarbonyl-cycloalkyl) fluorenes include bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C 5-8 Cycloalkyl) fluorenes such as 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [4- (t-butoxycarbonyl) cyclohexyl] fluorene, 2,7-bis (t-butoxycarbonyl)- Bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1 ) which may have a substituent on a cycloalkyl group such as 9,9-bis [1- (t-butoxycarbonyl) cyclohexyl] fluorene -4 alkoxycarbonyl -C 5-8 cycloalkyl) include fluorene and the like.

ビス(アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(アルコキシカルボニル−アリール−アルキル)フルオレン類としては、ビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C6-10アリール−C1-4アルキル)フルオレン類、例えば、2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[4−(t−ブトキシカルボニル)ベンジル]フルオレンなどのアラルキル基(アリール−アルキル基)に置換基を有していてもよいビス(C1-4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1-4アルコキシカルボニル−C6-10アリール−C1-4アルキル)フルオレンなどが含まれる。 Bis (alkoxycarbonyl) -9,9-bis (alkoxycarbonyl-aryl-alkyl) fluorenes include bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C 6- 10 aryl-C 1-4 alkyl) fluorenes, for example, aralkyl groups such as 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [4- (t-butoxycarbonyl) benzyl] fluorene (aryl- Bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl-C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl) fluorene which may have a substituent on the alkyl group), etc. Is included.

また、前記フルオレンポリカルボン酸エステル(ii)には、下記式(1B)で表されるフルオレンテトラカルボン酸アルキルエステル(テトラアルキルエステル)などが含まれる。   The fluorene polycarboxylic acid ester (ii) includes a fluorene tetracarboxylic acid alkyl ester (tetraalkyl ester) represented by the following formula (1B).

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(式中、R30eはアルキル基を示す。R1a、R1b、R30c、R30d、R4、kおよびnは前記と同じ。)
上記式(1B)において、基R30a〜R30eは、前記保護基の項で例示のアルキル基(C1-4アルキル基など)と同様であり、特に、t−ブチル基であるのが好ましい。
(In the formula, R 30e represents an alkyl group. R 1a , R 1b , R 30c , R 30d , R 4 , k and n are the same as described above.)
In the above formula (1B), the groups R 30a to R 30e are the same as the alkyl groups (C 1-4 alkyl group and the like) exemplified in the paragraph of the protective group, and are particularly preferably t-butyl groups. .

前記式(1B)で表される具体的なフルオレンテトラカルボン酸アルキルエステルとしては、例えば、9,9−ビス[1,2−ジ(C1-4アルコキシカルボニル)エチル]−フルオレン類{例えば、9,9−ビス[1,2−ジ(t−ブトキシカルボニル)エチル]−フルオレン;9,9−ビス[1,2−ジ(t−ブトキシカルボニル)−2−メチルエチル]−フルオレンなどの9,9−ビス[1,2−ジ(C1-4アルコキシカルボニル)−2−C1-4アルキルエチル]−フルオレン;9,9−ビス[1,2−ジ(t−ブトキシカルボニル)−2−フェニルエチル]−フルオレンなどの9,9−ビス[1,2−ジ(C1-4アルコキシカルボニル)−2−C6-8アリールエチル]−フルオレンなど}などの置換基を有していてもよい9,9−ビス[1,2−ジ(C1-4アルコキシカルボニル)エチル]−フルオレンなどが挙げられる。 Specific examples of the fluorene tetracarboxylic acid alkyl ester represented by the formula (1B) include 9,9-bis [1,2-di (C 1-4 alkoxycarbonyl) ethyl] -fluorenes {for example, 9,9-bis [1,2-di (t-butoxycarbonyl) ethyl] -fluorene; 9 such as 9,9-bis [1,2-di (t-butoxycarbonyl) -2-methylethyl] -fluorene , 9-bis [1,2-di (C 1-4 alkoxycarbonyl) -2-C 1-4 alkylethyl] -fluorene; 9,9-bis [1,2-di (t-butoxycarbonyl) -2 A substituent such as 9,9-bis [1,2-di (C 1-4 alkoxycarbonyl) -2-C 6-8 arylethyl] -fluorene, etc.} such as -phenylethyl] -fluorene; 9,9-bis [1, - di (C 1-4 alkoxycarbonyl) ethyl] - fluorene and the like.

(フルオレン誘導体の製造方法)
フルオレン類を塩基と反応させると、フルオレンアニオンが生成し、この生成したフルオレンアニオンを求核剤として、アルデヒド類(パラホルムアルデヒドなど)などと求核置換反応させることによって、フルオレンの9位に置換基を導入する方法が知られている(例えば、Synthesis (1992), (9), 819-20(819〜820)を参照)。本発明では、このような方法を応用して、簡便にかつ効率よく前記式(1)で表されるフルオレン誘導体を得ることができる。
(Method for producing fluorene derivative)
When fluorenes are reacted with a base, a fluorene anion is generated. By using the generated fluorene anion as a nucleophilic agent and nucleophilic substitution reaction with aldehydes (paraformaldehyde, etc.), a substituent is placed at the 9th position of fluorene. Is known (see, for example, Synthesis (1992), (9), 819-20 (819-1820)). In the present invention, by applying such a method, the fluorene derivative represented by the formula (1) can be obtained simply and efficiently.

すなわち、前記式(1)で表されるフルオレン誘導体は、例えば、塩基性触媒下で、下記式(3)で表されるフルオレン類と、下記式(4)で表されるカルボン酸エステルとを反応させる工程(フルオレンポリカルボン酸エステルを生成する反応)を少なくとも含む方法により簡便にかつ製造できる。   That is, the fluorene derivative represented by the formula (1) includes, for example, a fluorene represented by the following formula (3) and a carboxylic acid ester represented by the following formula (4) under a basic catalyst. It can be simply and manufactured by a method including at least a step of reacting (a reaction for producing a fluorene polycarboxylic acid ester).

Figure 0004685418
Figure 0004685418

{式中、R3は、カルボキシル基に対する保護基を示し、R6−は、X−R2−(式中、R2は置換基を有していてもよい二価の炭化水素基、Xはハロゲン原子を示す)、又はCHR8=CR7−[式中、R7およびR8は、同一又は異なって、水素原子、炭化水素基又は−(R5p−COOR3(式中、R3、R5およびpは前記に同じ。)を示す。ただし、R7およびR8が−(R5p−COOR3であることはない。]であり、R1a、R1b、j、k、mおよびnは前記に同じ。ただし、j=m=0のとき、式(4)で表されるカルボン酸エステルは、R6−がCHR8=CR7−であり、かつ前記R7およびR8のうち一方が、−(R5p−COOR3であるカルボン酸エステルを少なくとも含む。}
すなわち、前記式(4)において、基R2、R7およびR8は、前記式(1)における基R2aおよびR2bに対応している。具体的には、式(4)で表される化合物のうち、(i)基R6−が、X−R2−であるハロゲン化カルボン酸エステル(X−R2−COOR3)を使用すると、式(3)で表されるフルオレン類の9位に、ハロゲン原子Xの置換位置に対応する基が2つ置換したフルオレンポリカルボン酸エステル(前記式(1)において、R3a〜R3eの全てがカルボキシル基に対する保護基である化合物)を得ることができ、(ii)基R6−が、CHR8=CR7−であるα,β−不飽和カルボン酸エステル(CHR8=CR7−COOR3)を使用すると、式(3)で表されるフルオレン類の9位が、前記不飽和カルボン酸エステルのβ位に付加したフルオレンポリカルボン酸エステルを得ることができる。
{Wherein R 3 represents a protecting group for a carboxyl group, R 6 -represents X—R 2 — (wherein R 2 represents a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, X Represents a halogen atom), or CHR 8 ═CR 7 — [wherein R 7 and R 8 are the same or different and represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group or — (R 5 ) p —COOR 3 (wherein R 3 , R 5 and p are the same as above. However, R 7 and R 8 - (R 5) is not a p -COOR 3. R 1a , R 1b , j, k, m and n are the same as above. However, when j = m = 0, in the carboxylic acid ester represented by the formula (4), R 6 — is CHR 8 ═CR 7 —, and one of R 7 and R 8 is — ( R 5) comprising at least a carboxylic acid ester is p -COOR 3. }
That is, in the formula (4), the groups R 2 , R 7 and R 8 correspond to the groups R 2a and R 2b in the formula (1). Specifically, among the compounds represented by the formula (4), when (i) a halogenated carboxylic acid ester (X—R 2 —COOR 3 ) in which the group R 6 — is X—R 2 — is used. Fluorene polycarboxylic acid ester in which two groups corresponding to the substitution position of the halogen atom X are substituted at the 9-position of the fluorenes represented by the formula (3) (in the formula (1), R 3a to R 3e (Ii) an α, β-unsaturated carboxylic acid ester (CHR 8 ═CR 7 — in which the group R 6 — is CHR 8 ═CR 7 —). When COOR 3 ) is used, a fluorene polycarboxylic acid ester in which the 9-position of the fluorene represented by the formula (3) is added to the β-position of the unsaturated carboxylic acid ester can be obtained.

また、上記(ii)の態様において、前記R7およびR8のうち一方が、−(R5p−COOR3であるα,β−不飽和ジカルボン酸ジエステル(すなわち、下記式(4a)又は(4b)で表される化合物)を使用すると、前記式(1)において、基R2aおよび/またはR2bが、前記式(2)で表される基であるフルオレンポリカルボン酸エステルを得ることができる。 Further, in the above aspect (ii), one of the R 7 and R 8, - (R 5) p is a -COOR 3 alpha, beta-unsaturated dicarboxylic acid diester (i.e., the following formula (4a) or When the compound represented by (4b) is used, a fluorene polycarboxylic acid ester in which the group R 2a and / or R 2b in the formula (1) is a group represented by the formula (2) is obtained. Can do.

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(式中、R3、R5、R7、R8およびpは前記に同じ。)
さらに、前記式(3)および(4)において、R3は、前記R3a〜R3eに対応するカルボキシル基に対する保護基(例えば、t−ブチル基などのアルキル基など)である。なお、前記式(1)において、前記R3a〜R3eの少なくとも一つが水素原子であるフルオレン誘導体は、後述の方法により、例えば、基R3(カルボキシル基に対する保護基)を、慣用の方法で脱保護することにより得ることができる。
(In the formula, R 3 , R 5 , R 7 , R 8 and p are the same as above.)
Further, in the formulas (3) and (4), R 3 is a protecting group for a carboxyl group corresponding to R 3a to R 3e (for example, an alkyl group such as a t-butyl group). In the above formula (1), the fluorene derivative in which at least one of R 3a to R 3e is a hydrogen atom can be prepared by, for example, the group R 3 (protecting group for carboxyl group) by a conventional method. It can be obtained by deprotection.

前記式(3)で表されるフルオレン類は、前記式(1)で表されるフルオレン誘導体に対応しており、R1a、R1b、j、k、mおよびnの態様は、前記と同様である。代表的なフルオレン類には、フルオレン類(フルオレンなど)、ジカルボキシフルオレンのジエステル類[例えば、2,7−ジ(t−ブトキシカルボニル)フルオレンなどのジ(アルコキシカルボニル)フルオレン(特に、ジ(C1-4アルコキシカルボニル)フルオレン)など]などが含まれる。 The fluorenes represented by the formula (3) correspond to the fluorene derivatives represented by the formula (1), and the modes of R 1a , R 1b , j, k, m and n are the same as described above. It is. Representative fluorenes include fluorenes (such as fluorene), dicarboxyfluorene diesters [for example, di (alkoxycarbonyl) fluorenes such as 2,7-di (t-butoxycarbonyl) fluorene (especially di (C 1-4 alkoxycarbonyl) fluorene) and the like].

ハロゲン化カルボン酸エステル(i)において、基Xで表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが例示でき、反応性(求核置換反応性)の観点から、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。   In the halogenated carboxylic acid ester (i), examples of the halogen atom represented by the group X include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. From the viewpoint of reactivity (nucleophilic substitution reactivity), a bromine atom, An iodine atom is preferred.

前記のように、基Xの置換位置は、フルオレン類の9位に対する置換位置に対応しているため、基R2および基R3の種類に応じて、基Xが置換したハロゲン化カルボン酸エステル(i)を適宜選択して使用すればよい。以下に、基R3がアルキル基であるハロゲン化カルボン酸アルキルエステルの一例を示す。ハロゲン化カルボン酸アルキルエステルには、ハロゲン化脂肪族カルボン酸アルキルエステル[ハロアルカンカルボン酸アルキルエステル(例えば、2−ブロモ酢酸メチル、2−ブロモ酢酸エチル、2−ブロモ酢酸t−ブチル、2−ブロモプロピオン酸メチル、2−ブロモプロピオン酸エチル、2−ブロモプロピオン酸t−ブチル、3−ブロモプロピオン酸メチル、3−ブロモプロピオン酸エチル、3−ブロモプロピオン酸t−ブチル、3−ヨードプロピオン酸t−ブチル、2−ブロモ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ブロモ−2−メチルプロピオン酸t−ブチル、α−ブロモ酪酸t−ブチル、6−ブロモ−n−ヘキサン酸t−ブチルなどのハロC2-12アルカンカルボン酸C1-6アルキルエステル(特に、ハロC2-12アルカンカルボン酸t−ブチルエステル)など)など]、ハロゲン化脂環族カルボン酸アルキルエステル[ハロシクロアルカンカルボン酸アルキルエステル(4−ブロモシクロヘキサンカルボン酸メチル、4−ブロモシクロヘキサンカルボン酸−t−ブチル、1−ブロモシクロヘキサンカルボン酸メチルなどのハロC5-8シクロアルカンカルボン酸C1-6アルキルエステル(特に、ハロC5-8シクロアルカンカルボン酸t−ブチルエステル)など)など]、ハロアルキルアレーンカルボン酸アルキルエステル(例えば、ブロモメチル安息香酸t−ブチル(4−ブロモメチル安息香酸t−ブチルなど)などのハロC1-4アルキル安息香酸C1-6アルキルエステルなどのハロアルキルC6-10アレーンカルボン酸C1-6アルキルエステル(特に、ハロアルキルC6-10アレーンカルボン酸t−ブチルエステル)など)などが含まれる。 As described above, since the substitution position of the group X corresponds to the substitution position with respect to the 9th position of the fluorenes, the halogenated carboxylic acid ester substituted with the group X according to the type of the group R 2 and the group R 3 (I) may be appropriately selected and used. Examples of halogenated carboxylic acid alkyl esters in which the group R 3 is an alkyl group are shown below. Halogenated carboxylic acid alkyl ester includes halogenated aliphatic carboxylic acid alkyl ester [haloalkane carboxylic acid alkyl ester (for example, methyl 2-bromoacetate, ethyl 2-bromoacetate, t-butyl 2-bromoacetate, 2-bromopropion] Acid methyl, ethyl 2-bromopropionate, t-butyl 2-bromopropionate, methyl 3-bromopropionate, ethyl 3-bromopropionate, t-butyl 3-bromopropionate, t-butyl 3-iodopropionate 2-bromo-2-methylpropionic acid ethyl, 2-bromo-2-methylpropionic acid t- butyl, alpha-bromo-butyric acid t- butyl, 6-bromo -n- hexane halo such as acid t- butyl C 2- 12 Alkanecarboxylic acid C 1-6 alkyl ester (especially halo C 2-12 alkanecarboxylic acid t -Butyl ester) and the like], halogenated alicyclic carboxylic acid alkyl ester [halocycloalkanecarboxylic acid alkyl ester (methyl 4-bromocyclohexanecarboxylate, 4-bromocyclohexanecarboxylic acid-t-butyl, 1-bromocyclohexane] Halo C 5-8 cycloalkane carboxylic acid C 1-6 alkyl esters such as methyl carboxylate (especially halo C 5-8 cycloalkane carboxylic acid t-butyl ester) and the like], haloalkyl arene carboxylic acid alkyl esters (eg Haloalkyl C 6-10 arene carboxylic acids C 1-6 alkyl esters such as halo C 1-4 alkyl benzoic acid C 1-6 alkyl esters such as bromomethyl benzoate t-butyl (such as 4-bromomethyl benzoate t-butyl) (In particular, haloalkyl C 6-10 arenecarbo Acid t-butyl ester)) and the like.

なお、ハロゲン化カルボン酸エステル(i)は、必要に応じて、ハロゲン化、エステル化などの慣用の方法により合成してもよい。例えば、ハロゲン化カルボン酸エステル(i)は、(a)対応するハロゲン化カルボン酸や酸ハロゲン化物(塩化物、臭化物など)を用いて、基R3の種類に応じて、エステル化して得てもよく、(b)R3において異なるハロゲン化カルボン酸エステル(メチルエステルなど)を利用して、基R3の種類に応じて、エステル交換させてもよく、(c)対応する不飽和カルボン酸エステル(α,β−不飽和カルボン酸エステルなど)にハロゲン化水素(臭化水素など)を求電子付加させて得てもよく、(d)α位をハロゲン化する場合には、対応する飽和カルボン酸エステルとアルカリ(リチウムジイソプロピルアミドなど)とハロゲン化物(四臭化炭素など)とを反応させることにより得てもよい。 The halogenated carboxylic acid ester (i) may be synthesized by a conventional method such as halogenation or esterification, if necessary. For example, the halogenated carboxylic acid ester (i) is obtained by esterification using the corresponding halogenated carboxylic acid or acid halide (chloride, bromide, etc.) according to the type of the group R 3. at best, by using a different halogenated carboxylic acid ester in (b) R 3 (such as methyl ester), depending on the type of group R 3, may also be transesterified, (c) the corresponding unsaturated carboxylic acid It may be obtained by electrophilic addition of a hydrogen halide (such as hydrogen bromide) to an ester (such as an α, β-unsaturated carboxylic acid ester). (D) When the α position is halogenated, the corresponding saturation It may be obtained by reacting a carboxylic acid ester, an alkali (such as lithium diisopropylamide) and a halide (such as carbon tetrabromide).

前記不飽和カルボン酸エステル(ii)は、フルオレン(又はフルオレンアニオン)の付加により、基−CHR7−CHR8−を形成し、この基は、前記基R2(又はR2aおよびR2b)に対応している。すなわち、不飽和カルボン酸エステル(ii)を使用すると、フルオレン類の9位に対応する基(9−フルオレニル基など)を、不飽和カルボン酸エステル(ii)のβ位に付加(1,4−付加、マイケル付加(Michael addition))させることができ、基R7およびR8は、前記基R2に応じて適宜選択できる。また、基R7および基R8(又は基CHR7=CR8−)で表される炭化水素基は、前記と同様の炭化水素基、例えば、アルキル基(メチル、エチル基などのC1-4アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロへキシル基などのC5-8シクロアルキル基など)、アリール基(フェニル基などのC6-10アリール基など)などを例示できる。好ましい基R7およびR8は、水素原子、アルキル基[例えば、メチル基、エチル基などのC1-4アルキル基(特にC1-2アルキル基)]、アリール基(フェニル基など)であり、特に、水素原子又はC1-2アルキル基(特に水素原子)が好ましい。 The unsaturated carboxylic acid ester (ii) forms a group —CHR 7 —CHR 8 — by addition of fluorene (or a fluorene anion), and this group is converted to the group R 2 (or R 2a and R 2b ). It corresponds. That is, when an unsaturated carboxylic acid ester (ii) is used, a group (9-fluorenyl group or the like) corresponding to the 9-position of fluorenes is added to the β-position of the unsaturated carboxylic acid ester (ii) (1,4- Addition, Michael addition), and the groups R 7 and R 8 can be appropriately selected depending on the group R 2 . The hydrocarbon group represented by the group R 7 and the group R 8 (or the group CHR 7 = CR 8 —) is the same hydrocarbon group as described above, for example, an alkyl group (C 1- 4 alkyl group), cycloalkyl group (C 5-8 cycloalkyl group such as cyclohexyl group), aryl group (C 6-10 aryl group such as phenyl group) and the like. Preferred groups R 7 and R 8 are a hydrogen atom, an alkyl group [for example, a C 1-4 alkyl group (particularly a C 1-2 alkyl group) such as a methyl group or an ethyl group], an aryl group (such as a phenyl group). In particular, a hydrogen atom or a C 1-2 alkyl group (particularly a hydrogen atom) is preferable.

以下に、基R3がアルキル基であるα,β−不飽和カルボン酸エステル(α,β−不飽和カルボン酸アルキルエステル)の一例を示す。このようなα,β−不飽和カルボン酸アルキルエステルとしては、α,β−不飽和モノカルボン酸アルキルエステル、α,β−不飽和ジカルボン酸アルキルエステル(すなわち、R6−が、CHR8=CR7−であり、かつ前記R7およびR8のうち一方が、−(R5p−COOR3であるカルボン酸アルキルエステル)などが含まれる。 Hereinafter, an example of an α, β-unsaturated carboxylic acid ester (α, β-unsaturated carboxylic acid alkyl ester) in which the group R 3 is an alkyl group is shown. Examples of such α, β-unsaturated carboxylic acid alkyl esters include α, β-unsaturated monocarboxylic acid alkyl esters, α, β-unsaturated dicarboxylic acid alkyl esters (that is, R 6 -is CHR 8 = CR 7 - and one of the R 7 and R 8, - (R 5) p-carboxylic acid alkyl ester is -COOR 3), and the like.

α,β−不飽和モノカルボン酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸アルキルエステル(アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸t−ブチルなどのC1-6アルキルエステル、特に、アクリル酸t−ブチル)、β−アルキルアクリル酸アルキルエステル[クロトン酸アルキルエステル(クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸t−ブチルなどクロトン酸C1-6アルキルエステル)などのβ−C1-4アルキルアクリル酸C1-6アルキルエステル(特に、β−C1-4アルキルアクリル酸t−ブチルエステル)など]、β−シクロアルキルアクリル酸エステル[シクロヘキシルアクリル酸エステル(3−シクロヘキシルアクリル酸メチル、3−シクロヘキシルアクリル酸t−ブチル)などのβ−C5-8シクロアルキルアクリル酸C1-6アルキルエステル(特に、β−C5-8シクロアルキルアクリル酸t−ブチルエステル)など]、β−アリールアクリル酸エステル[ケイ皮酸アルキルエステル(ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸エチル、ケイ皮酸t−ブチルなどのケイ皮酸C1-6アルキルエステルなど)のβ−C6-10アリールアクリル酸C1-6アルキルエステル(特に、β−C6-10アリールアクリル酸t−ブチルエステル)など]などのR7が水素原子である化合物;α−アルキルアクリル酸エステル[メタクリル酸アルキルエステル(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸t−ブチルなどのメタクリル酸C1-6アルキルエステルなど、特に、メタクリル酸t−ブチル)、これらのメタクリル酸エステルに対応するα−エチルアクリル酸アルキルエステルなどのα−C1-4アルキルアクリル酸C1-6アルキルエステル(特に、α−C1-4アルキルアクリル酸t−ブチルエステル)など]、β位が炭化水素基であるα−アルキルアクリル酸エステル[チグリン酸アルキルエステル(チグリン酸t−ブチルなどのチグリン酸C1-6アルキルエステルなど)、これらのチグリン酸アルキルエステルに対応するα−エチルクロトン酸アルキルエステルなどのα,β−ジC1-4アルキルアクリル酸C1-6アルキルエステル(特に、α,β−ジC1-4アルキルアクリル酸t−ブチルエステル)など]などのR7がアルキル基である化合物などが例示できる。 Examples of the α, β-unsaturated monocarboxylic acid alkyl ester include, for example, acrylic acid alkyl esters (C 1-6 alkyl esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, and t-butyl acrylate, particularly t-butyl acrylate). ), Β-C 1-4 alkyl acrylic acid C such as alkyl ester of crotonic acid [Crotonic acid alkyl ester (Crotonic acid C 1-6 alkyl ester such as methyl crotonic acid, ethyl crotonic acid, t-butyl crotonic acid)] 1-6 alkyl ester (especially β-C 1-4 alkyl acrylic acid t-butyl ester)], β-cycloalkyl acrylic ester [cyclohexyl acrylic ester (methyl 3-cyclohexyl acrylate, 3-cyclohexyl acrylic acid) β-C 5-8 cycloalkylacrylic acid C 1 such as t-butyl) -6 alkyl esters (especially β-C 5-8 cycloalkylacrylic acid t-butyl ester), etc.], β-aryl acrylate esters [alkyl cinnamate (methyl cinnamate, ethyl cinnamate, cinnamon) Β-C 6-10 arylacrylic acid C 1-6 alkyl ester (especially β-C 6-10 aryl acrylic acid t-butyl ester) of cinnamic acid C 1-6 alkyl ester such as t-butyl acid A compound in which R 7 is a hydrogen atom; α-alkyl acrylate ester [methacrylic acid alkyl ester (methacrylic acid C 1-6 alkyl ester such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, t-butyl methacrylate, etc.] in particular, butyl t- methacrylate), alpha-C 1-4 a, such as those α- ethyl acrylate alkyl esters corresponding to methacrylic acid esters Kill acrylate C 1-6 alkyl ester (especially, alpha-C 1-4 alkyl acrylate t- butyl ester), etc.], beta-position is a hydrocarbon group α- acrylic acid alkyl ester [tiglic acid alkyl ester (tiglic Iglylic acid C 1-6 alkyl esters such as t-butyl acid) and α, β-diC 1-4 alkyl acrylic acid C 1- such as α-ethylcrotonic acid alkyl ester corresponding to these tiglic acid alkyl esters. Examples include compounds in which R 7 is an alkyl group, such as 6 alkyl esters (particularly, α, β-diC 1-4 alkylacrylic acid t-butyl ester).

α,β−不飽和ジカルボン酸アルキルエステル(前記式(4a)又は(4b)において、基R3がアルキル基である化合物)としては、マレイン酸ジt−ブチル、フマル酸ジt−ブチル、シトラコン酸ジt−ブチル、メサコン酸ジt−ブチル、フェニルマレイン酸ジt−ブチル、イタコン酸ジt−ブチルなどの置換基(メチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基など)を有していてもよいα,β−不飽和C4-20脂肪族ジカルボン酸(好ましくは不飽和C4-14脂肪族ジカルボン酸など)のジアルキルエステル(特に、ジC1-4アルキルエステル)などが例示でできる。 α, β-unsaturated dicarboxylic acid alkyl ester (compound in which R 3 is an alkyl group in the above formula (4a) or (4b)) includes di-t-butyl maleate, di-t-butyl fumarate, citracone Has substituents such as di-t-butyl acid, di-t-butyl mesaconate, di-t-butyl phenylmaleate, di-t-butyl itaconate (alkyl groups such as methyl groups, aryl groups such as phenyl groups, etc.) Examples thereof include dialkyl esters (particularly di-C 1-4 alkyl esters) of α, β-unsaturated C 4-20 aliphatic dicarboxylic acids (preferably unsaturated C 4-14 aliphatic dicarboxylic acids and the like). You can do it.

なお、α,β−不飽和カルボン酸エステル(ii)は、必要に応じて、慣用の方法により合成してもよい。例えば、α,β−不飽和カルボン酸エステル(ii)は、(a)対応するα,β−不飽和カルボン酸や酸ハロゲン化物(塩化物、臭化物など)を用いて、基R3の種類に応じて、エステル化してもよく、(b)R3において異なるα,β−不飽和カルボン酸エステル(例えばメチルエステル)を利用して、基R3の種類に応じて、エステル交換させてもよく、(c)基R8の種類に応じて、対応するハロゲン化物(臭化物など)と不飽和カルボン酸エステルとをヘック(Heck)反応によりカップリングさせて合成してもよい。 The α, β-unsaturated carboxylic acid ester (ii) may be synthesized by a conventional method as necessary. For example, α, β-unsaturated carboxylic acid ester (ii) can be converted into the group R 3 using (a) the corresponding α, β-unsaturated carboxylic acid or acid halide (chloride, bromide, etc.). Correspondingly, may be esterified, by using the (b) different α in R 3, beta-unsaturated carboxylic acid ester (e.g. methyl ester), depending on the type of group R 3, may also be transesterified (C) Depending on the type of the group R 8 , a corresponding halide (such as bromide) and an unsaturated carboxylic acid ester may be coupled by a Heck reaction for synthesis.

また、可能であれば、前記式(4)で表される化合物に対応するカルボン酸(R3が水素原子である化合物)を使用して、フルオレン誘導体を製造してもよい。例えば、対応するハロゲン化カルボン酸(X−R2−COOH)又は対応するα,β−不飽和カルボン酸(CHR8=CR7−COOH)と、前記式(3)で表されるフルオレン類とを反応させて、対応するフルオレンポリカルボン酸を生成した後、生成したフルオレンポリカルボン酸とR3に対応する化合物(R3−OHなど)とを反応させてエステル化することにより、フルオレンポリカルボン酸エステルを製造してもよい。 Further, if possible, a fluorene derivative may be produced using a carboxylic acid corresponding to the compound represented by the formula (4) (a compound in which R 3 is a hydrogen atom). For example, the corresponding halogenated carboxylic acid (X—R 2 —COOH) or the corresponding α, β-unsaturated carboxylic acid (CHR 8 ═CR 7 —COOH), and the fluorenes represented by the formula (3) are reacted, after generating the corresponding fluorene polycarboxylic acid, the resulting fluorene polycarboxylic acids and compounds corresponding to R 3 (R 3 -OH, etc.) and by esterification by reacting fluorene polycarboxylic Acid esters may be produced.

塩基性触媒としては、フルオレンアニオン(前記式(3)で表される化合物のアニオン)を生成可能であれば特に限定されず、慣用の無機塩基や有機塩基を使用できる。無機塩基としては、金属水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属水酸化物など)などが挙げられる。   The basic catalyst is not particularly limited as long as it can generate a fluorene anion (an anion of the compound represented by the formula (3)), and a conventional inorganic base or organic base can be used. Examples of inorganic bases include metal hydroxides (alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and barium hydroxide), and the like. It is done.

有機塩基としては、金属アルコキシド(ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、t−ブトキシカリウムなどのアルカリ金属アルコキシド)、第4アンモニウム水酸化物(水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラ−n−ブチルアンモニウムなどの水酸化テトラアルキルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウムなど)などが例示できる。なお、前記水酸化トリメチルベンジルアンモニウムは、例えば、東京化成(株)から商品名「トリトンB」(水酸化トリメチルベンジルアンモニウムの40%メタノール溶液)などとして入手することもできる。   Examples of the organic base include metal alkoxides (alkali metal alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, and t-butoxy potassium), quaternary ammonium hydroxides (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n hydroxide). -Tetraalkylammonium hydroxide such as butylammonium, trimethylbenzylammonium hydroxide, etc.). The trimethylbenzylammonium hydroxide can also be obtained, for example, from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. under the trade name “Triton B” (40% methanol solution of trimethylbenzylammonium hydroxide).

塩基性触媒は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。   The basic catalysts may be used alone or in combination of two or more.

なお、塩基性触媒は、溶媒(水、アルコールなど)に溶解した溶液の形態で反応に適用してもよい。   The basic catalyst may be applied to the reaction in the form of a solution dissolved in a solvent (water, alcohol, etc.).

塩基性触媒の使用量は、塩基性触媒の種類に応じて調整でき、フルオレン類(前記式(3)の化合物)1モルに対して、0.001〜10当量(モル当量)の範囲から選択でき、通常、0.001〜8当量、好ましくは0.01〜6当量(例えば、0.05〜5当量)、さらに好ましくは0.1〜5当量程度であってもよい。   The amount of the basic catalyst used can be adjusted according to the type of the basic catalyst, and is selected from a range of 0.001 to 10 equivalents (molar equivalent) with respect to 1 mole of fluorenes (compound of formula (3)). In general, it may be 0.001 to 8 equivalents, preferably 0.01 to 6 equivalents (for example, 0.05 to 5 equivalents), more preferably about 0.1 to 5 equivalents.

また、前記式(4)で表されるカルボン酸エステルの使用割合は、前記式(3)で表されるフルオレン類1モルに対して、2〜10モル、好ましくは2〜5モル、さらに好ましくは2.1〜3.5モル(例えば、2.1〜3モル)程度であってもよい。   Moreover, the usage-amount of the carboxylic acid ester represented by the said Formula (4) is 2-10 mol with respect to 1 mol of fluorenes represented by the said Formula (3), Preferably it is 2-5 mol, More preferably May be about 2.1 to 3.5 mol (eg, 2.1 to 3 mol).

フルオレンポリカルボン酸エステルの生成反応は溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒は、前記塩基性触媒に対して非反応性で、かつフルオレン類(および前記式(4)で表される化合物)を溶解可能であれば特に限定されず、幅広い範囲で使用できる。代表的な溶媒としては、エーテル系溶媒(ジエチルエーテルなどのジアルキルエーテル類、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどの環状エーテル類など)、ハロゲン系溶媒(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類)、芳香族系溶媒(ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、アニソールなど)、アミド類(ジメチルホルムアミドなど)などが挙げられる。溶媒は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。   The formation reaction of fluorene polycarboxylic acid ester may be performed in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is non-reactive with the basic catalyst and can dissolve fluorenes (and the compound represented by the formula (4)), and can be used in a wide range. Typical solvents include ether solvents (dialkyl ethers such as diethyl ether, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane), halogenated solvents (halogenation such as methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride). Hydrocarbons), aromatic solvents (aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, anisole and the like), amides (dimethylformamide and the like), and the like. The solvents may be used alone or in combination of two or more.

なお、反応系中(溶媒中)にプロトン性溶媒(水、アルコールなど)が存在すると、中間体であるフルオレンアニオンの活性が失われる場合があるため、予め脱水などによりプロトン性溶媒を除去した溶媒を反応に使用してもよい。   If a protic solvent (water, alcohol, etc.) is present in the reaction system (in the solvent), the activity of the intermediate fluorene anion may be lost. May be used in the reaction.

溶媒の使用量は、少なくともフルオレン類(前記式(3)の化合物)が溶解すればよく、フルオレン類1重量部に対して、例えば、1〜20重量部、好ましくは1.5〜15重量部、さらに好ましくは2〜10重量部程度であってもよい。   The amount of the solvent used is such that at least the fluorenes (compound of the above formula (3)) can be dissolved, and for example, 1 to 20 parts by weight, preferably 1.5 to 15 parts by weight per 1 part by weight of the fluorenes More preferably, it may be about 2 to 10 parts by weight.

反応は、溶媒の沸点までの温度で行うことができるが、フルオレンアニオンが、熱に対して不安定であるため、通常、−10℃〜60℃、好ましくは0〜50℃程度で行う場合が多い。また、反応時間は、原料の種類、反応温度や溶媒中の濃度などに応じて調整でき、例えば、30分〜48時間、通常、1〜24時間、好ましくは1〜10時間程度である。   Although the reaction can be carried out at a temperature up to the boiling point of the solvent, since the fluorene anion is unstable to heat, it is usually carried out at -10 ° C to 60 ° C, preferably at about 0 to 50 ° C. Many. Moreover, reaction time can be adjusted according to the kind of raw material, reaction temperature, the density | concentration in a solvent, etc., for example, 30 minutes-48 hours, Usually, 1 to 24 hours, Preferably it is about 1 to 10 hours.

また、反応は、攪拌しながら行ってもよく、空気中又は不活性雰囲気(窒素、希ガスなど)中で行ってもよく、常圧又は加圧下でおこなってもよい。   The reaction may be performed with stirring, may be performed in air or in an inert atmosphere (nitrogen, rare gas, etc.), or may be performed at normal pressure or under pressure.

代表的なフルオレンポリカルボン酸エステルの製造方法では、前記式(3)で表されるフルオレン類および溶媒を反応器に入れ、反応器を攪拌しながら塩基性触媒を穏やかに(ゆっくりと)滴下することにより、フルオレンアニオンを生成させ、引き続き、前記式(4)で表される化合物(ハロゲン化カルボン酸エステル(i)又は不飽和化合物(ii))を滴下して前記フルオレンアニオンと反応させる。   In a typical method for producing a fluorene polycarboxylic acid ester, the fluorenes represented by the formula (3) and a solvent are put into a reactor, and a basic catalyst is dropped gently (slowly) while stirring the reactor. Thus, a fluorene anion is generated, and subsequently, the compound represented by the formula (4) (halogenated carboxylic acid ester (i) or unsaturated compound (ii)) is dropped and reacted with the fluorene anion.

なお、前記式(1)において、前記R3a〜R3eの少なくとも一つが水素原子であるフルオレン誘導体は、例えば、前記式(4)で表されるカルボン酸エステルにより導入された基R3(カルボキシル基に対する保護基)を、慣用の方法(例えば、上記方法によりフルオレンポリカルボン酸エステルを生成した後、慣用の塩基や酸を用いて加水分解する方法など)で脱保護することにより得ることができる。脱保護は、フルオレンポリカルボン酸エステルを単離して行ってもよく、フルオレンポリカルボン酸エステル生成後の反応系においてそのまま行ってもよい。 In the formula (1), the fluorene derivative in which at least one of the R 3a to R 3e is a hydrogen atom is, for example, a group R 3 (carboxyl) introduced by a carboxylic acid ester represented by the formula (4). Can be obtained by deprotection by a conventional method (for example, a method in which a fluorene polycarboxylic acid ester is produced by the above method and then hydrolyzed with a conventional base or acid). . Deprotection may be performed by isolating the fluorene polycarboxylic acid ester, or may be performed as it is in the reaction system after the production of the fluorene polycarboxylic acid ester.

なお、生成したフルオレン誘導体(特に、フルオレンポリカルボン酸エステル)は、慣用の方法、例えば、濾過、濃縮、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。例えば、反応終了後、酸性溶液(希塩酸水溶液などの酸性水溶液など)を加えて中和したのち、必要に応じて有機溶媒(トルエンなど)を加えて抽出することにより、フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)を単離してもよい。また、生成したフルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)を、必要に応じて、再結晶及び/又はカラムクロマトグラフィーにより精製してもよい。   The produced fluorene derivative (especially fluorene polycarboxylic acid ester) is separated from conventional methods such as filtration, concentration, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, etc., or a combination of these. Can be separated and purified. For example, after completion of the reaction, an acidic solution (an acidic aqueous solution such as dilute hydrochloric acid aqueous solution) is added to neutralize, and an organic solvent (toluene or the like) is added and extracted as necessary to extract a fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid). Ester) may be isolated. Moreover, you may refine | purify the produced | generated fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) by recrystallization and / or column chromatography as needed.

本発明のフルオレン誘導体の用途は特に限定されないが、特に、前記式(1)において、R3a〜R3eの少なくとも1つが、カルボキシル基に対する保護基(特に、酸の作用により脱離してカルボキシル基を生成可能な疎水性保護基)であるフルオレン誘導体(すなわち、フルオレンポリカルボン酸エステル)は、感光性樹脂組成物(特にレジスト組成物)を構成する添加剤として好適である。すなわち、前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)は、フルオレン骨格(および疎水性保護基)に起因して高い疎水性を有するものの、感光剤(光酸発生剤など)と組み合わせて用いることにより、保護基が光照射に起因して(特に、光照射により感光剤と関連して)脱離(脱保護)し、耐熱性に優れ、かつ高親水性のカルボキシル基を有するフルオレンポリカルボン酸を生成可能である。従って、レジスト(特にポジ型レジスト)などに適用すると、露光部では、親水性ドメインを形成し、レジスト膜の溶解が著しく促進され、未露光部では、フルオレン骨格(及び疎水性保護基)の作用によりベース樹脂との親和性を高めて溶解を著しく抑止でき、露光部と未露光部とで溶解速度の差を非常に大きくすることができる。また、カルボキシル基を疎水性保護基で保護することにより、未露光部での溶解性を大幅に抑制できるとともに、現像に伴うレジストの膨潤を抑制することもでき、解像度を高度に向上できる。前記保護基の脱離は、感光剤と関連して、特に、酸の触媒作用により生じる場合が多い。このような酸としては、光照射に伴って発生する酸(特に光酸発生剤から生成する酸)を利用するのが有利である。 The use of the fluorene derivative of the present invention is not particularly limited. In particular, in the formula (1), at least one of R 3a to R 3e is a protecting group for the carboxyl group (particularly, the carboxyl group is eliminated by the action of an acid). A fluorene derivative (that is, a fluorene polycarboxylic acid ester) that is a formable hydrophobic protecting group) is suitable as an additive constituting a photosensitive resin composition (particularly a resist composition). That is, the fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) has high hydrophobicity due to the fluorene skeleton (and hydrophobic protective group), but is used in combination with a photosensitizer (such as a photoacid generator). Protective groups are eliminated (deprotected) due to light irradiation (particularly in association with photosensitizers by light irradiation), producing fluorene polycarboxylic acid with excellent heat resistance and a highly hydrophilic carboxyl group Is possible. Therefore, when applied to resists (especially positive resists), hydrophilic regions are formed in the exposed areas, and the dissolution of the resist film is remarkably promoted. In the unexposed areas, the action of the fluorene skeleton (and the hydrophobic protective group). As a result, the affinity with the base resin can be increased and dissolution can be remarkably suppressed, and the difference in dissolution rate between the exposed portion and the unexposed portion can be greatly increased. Further, by protecting the carboxyl group with a hydrophobic protecting group, the solubility in the unexposed area can be greatly suppressed, and the swelling of the resist accompanying development can be suppressed, and the resolution can be improved to a high degree. The removal of the protecting group is often caused by acid catalysis in connection with the photosensitizer. As such an acid, it is advantageous to use an acid generated by light irradiation (particularly an acid generated from a photoacid generator).

[感光性樹脂組成物]
感光性樹脂組成物(又はレジスト組成物)は、前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)と感光剤とベース樹脂(オリゴマー又はポリマー)とで構成できる。感光性樹脂組成物は、有機溶媒(アルコール類など)により現像可能であってもよいが、通常、水又はアルカリ現像可能であるのが好ましい。なお、感光性樹脂組成物において、フルオレン誘導体は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition (or resist composition) can be composed of the fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester), a photosensitive agent, and a base resin (oligomer or polymer). The photosensitive resin composition may be developable with an organic solvent (alcohol or the like), but it is usually preferable that the photosensitive resin composition be developable with water or alkali. In the photosensitive resin composition, the fluorene derivatives may be used alone or in combination of two or more.

前記フルオレン誘導体と組み合わせる感光剤としては、ポジ型レジストに用いられる慣用の感光剤又は光増感剤、例えば、ジアゾニウム塩(ジアゾニウム塩、テトラゾニウム塩、ポリアゾニウム塩など)、キノンジアジド類(ジアゾベンゾキノン誘導体、ジアゾナフトキノン誘導体など)、光酸発生剤、溶解抑制剤などが選択できる。   Examples of the photosensitizer combined with the fluorene derivative include conventional photosensitizers or photosensitizers used for positive resists, such as diazonium salts (diazonium salts, tetrazonium salts, polyazonium salts, etc.), quinonediazides (diazobenzoquinone derivatives, diazo). Naphthoquinone derivatives, etc.), photoacid generators, dissolution inhibitors and the like can be selected.

前記光酸発生剤としては、次のような化合物が例示できる。なお、参考までに、括弧内にはミドリ化学(株)製の商品名を記載する。スルホニウム塩誘導体[スルホン酸エステル、例えば、1,2,3−トリ(メチルスルホニルオキシ)ベンゼンなどのアリールアルカンスルホネート(特にC6-10アリールC1-2アルカンスルホネート);2,6−ジニトロベンジルトルエンスルホネート、ベンゾイントシレートなどのアリールベンゼンスルホネート(特にベンゾイル基を有していてもよいC6-10アリールトルエンスルホネート);2−ベンゾイル−2−ヒドロキシ−2−フェニルエチルトルエンスルホネートなどのアラルキルベンゼンスルホネート類(特にベンゾイル基を有していてもよいC6-10アリール−C1-4アルキルトルエンスルホネート);ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類;ルイス酸塩(トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート(TPS−102)、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモン(TPS−103)、4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモン(DTS−103)、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモン(MDS−103)、トリフェニルスルホニウム メタンスルホニル、トリフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホニル(TPS−105)、トリフェニルスルホニウム ノナフルオロブタンスルホニル(TPS−109)などのトリアリールスルホニウム塩(特にトリフェニルスルホニウム塩)など)など]、ホスホニウム塩誘導体、ジアリールハロニウム塩誘導体[ジアリールヨードニウム塩(ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、4,4’−ジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート(BBI−102)、4,4’−ジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート(BBI−103)、4,4’−ジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム テトラフルオロボレート(BBI−101)、4,4’−ジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート(BBI−105)、4,4’−ジ(t−ブチルフェニル)ヨードニウム カンファスルホネート(BBI−106)、ジフェニルヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート(DPI−105)、4−メトキシフェニル フェニルヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート(DPI−105)など)などのルイス酸塩など]、ジアゾニウム塩誘導体(p−ニトロフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのルイス酸塩など)、ジアゾメタン誘導体、トリアジン誘導体[1−メトキシ−4−(3,5−ジ(トリクロロメチル)トリアジニル)ベンゼン(TAZ−104)、1−メトキシ−4−(3,5−ジ(トリクロロメチル)トリアジニル)ナフタレン(TAZ−106)などのハロアルキルトリアジニルアリール、1−メトキシ−4−[2−(3,5−ジトリクロロメチルトリアジニル)エテニル]ベンゼン(TAZ−110)、1,2−ジメトキシ−4−[2−(3,5−ジトリクロロメチルトリアジニル)エテニル]ベンゼン(TAZ−113)、1−メトキシ−2−[2−(3,5−ジトリクロロメチルトリアジニル)エテニル]ベンゼン(TAZ−118)などのハロアルキルトリアジニルアルケニルアリールなど]、イミジルスルホネート誘導体[スクシンイミジル カンファスルホネート(SI−106)、スクシンイミジル フェニルスルホネート(SI−100)、スクシンイミジル トルイルスルホネート(SI−101)、スクシンイミジル トリフルオロメチルスルホネート(SI−105)、フタルイミジル トリフルオロスルホネート(PI−105)、ナフタルイミジル カンファスルホネート(NAI−106)、ナフタルイミジル メタンスルホネート(NAI−100)、ナフタルイミジル トリフルオロメタンスルホネート(NAI−105)、ナフタルイミジル トルイルスルホネート(NAI−101)、ノルボルネンイミジル トリフルオロメタンスルホネート(NDI−105)など]などが例示できる。また、スルホン誘導体[例えば、商品名「DAM−101」「DAM−102」「DAM−105」「DAM−201」などの−SO2−C(=N)−単位を有する化合物;「DSM−301」などの−CH2−SO2−単位を有する化合物;「PAI−101」などの=N−O−SO2−単位を有する化合物など]も含まれる。特に、ルイス酸塩(ホスホニウム塩などのルイス酸塩)が好ましい。 Examples of the photoacid generator include the following compounds. For reference, the trade name of Midori Chemical Co., Ltd. is described in parentheses. Sulfonium salt derivatives [sulfonic acid esters, for example, arylalkane sulfonates such as 1,2,3-tri (methylsulfonyloxy) benzene (especially C 6-10 aryl C 1-2 alkane sulfonate); 2,6-dinitrobenzyltoluene Arylbenzene sulfonates such as sulfonate and benzoin tosylate (especially C 6-10 aryl toluene sulfonate optionally having benzoyl group); Aralkylbenzene sulfonates such as 2-benzoyl-2-hydroxy-2-phenylethyl toluene sulfonate (especially optionally having benzoyl C 6-10 aryl -C 1-4 alkyl toluenesulfonate); disulfonic such as diphenyl sulfone; Lewis acid salt (triphenylsulfonium hexafluorophosphate (TPS-1 2), triphenylsulfonium hexafluoroantimony (TPS-103), 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimony (DTS-103), 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimony (MDS-103), triphenylsulfonium Triarylsulfonium salts (particularly triphenylsulfonium salts) such as methanesulfonyl, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonyl (TPS-105), triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonyl (TPS-109), etc.], phosphonium salt derivatives, diaryl Halonium salt derivatives [diaryliodonium salts (diphenyliodonium hexafluorophosphate, 4,4′-di (t -Butylphenyl) iodonium hexafluorophosphate (BBI-102), 4,4'-di (t-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate (BBI-103), 4,4'-di (t-butylphenyl) iodonium Tetrafluoroborate (BBI-101), 4,4′-di (t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate (BBI-105), 4,4′-di (t-butylphenyl) iodonium camphorsulfonate (BBI-106) ), Lewis acid salts such as diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate (DPI-105), 4-methoxyphenyl phenyliodonium trifluoromethanesulfonate (DPI-105), etc.], diazonium salt derivatives (p-nitrofe) Lewis acid salts such as rudiazonium hexafluorophosphate), diazomethane derivatives, triazine derivatives [1-methoxy-4- (3,5-di (trichloromethyl) triazinyl) benzene (TAZ-104), 1-methoxy-4- Haloalkyltriazinylaryl such as (3,5-di (trichloromethyl) triazinyl) naphthalene (TAZ-106), 1-methoxy-4- [2- (3,5-ditrichloromethyltriazinyl) ethenyl] benzene (TAZ-110), 1,2-dimethoxy-4- [2- (3,5-ditrichloromethyltriazinyl) ethenyl] benzene (TAZ-113), 1-methoxy-2- [2- (3 Haloalkyltri, such as 5-ditrichloromethyltriazinyl) ethenyl] benzene (TAZ-118) Dinyalkenyl aryl, etc.], imidyl sulfonate derivatives [succinimidyl camphor sulfonate (SI-106), succinimidyl phenyl sulfonate (SI-100), succinimidyl toluyl sulfonate (SI-101), succinimidyl trifluoromethyl sulfonate (SI-105), Phthalimidyl trifluorosulfonate (PI-105), naphthalimidyl camphorsulfonate (NAI-106), naphthalimidyl methanesulfonate (NAI-100), naphthalimidyl trifluoromethanesulfonate (NAI-105), naphthalimidyl toluylsulfonate (NAI-101), norbornene imidyl Trifluoromethanesulfonate (NDI-105) etc.] Kill. In addition, sulfone derivatives [for example, compounds having —SO 2 —C (═N) — units such as trade names “DAM-101”, “DAM-102”, “DAM-105”, “DAM-201”; And a compound having a —CH 2 —SO 2 — unit, such as “PAI-101” and a compound having a ═N—O—SO 2 — unit, etc.]. In particular, Lewis acid salts (Lewis acid salts such as phosphonium salts) are preferable.

特に、前記光酸発生剤と、この酸発生剤から光照射により発生した酸により、脱保護され、カルボキシル基を生成する前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)と、ベース樹脂(特に、前記酸により保護基が脱離してアルカリ可溶性となるベース樹脂)を組み合わせた感光性樹脂組成物は、化学増幅系レジストとして有用である。   In particular, the photoacid generator, the fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) that is deprotected by an acid generated by light irradiation from the acid generator to generate a carboxyl group, and a base resin (in particular, the acid The photosensitive resin composition in which the protective group is removed and the base resin becomes alkali-soluble is useful as a chemically amplified resist.

(ベース樹脂)
ベース樹脂には、例えば、ヒドロキシル基含有ポリマー[ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルフェノール系樹脂、ノボラック樹脂(フェノールノボラック樹脂)など]、カルボキシル基含有ポリマー[重合性不飽和カルボン酸((メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸など)を含む単独又は共重合体など]、エステル基含有ポリマー[カルボン酸ビニルエステル(酢酸ビニルなど)、(メタ)アクリル酸エステル(メタクリル酸メチルなど)などの単量体の単独または共重合体(ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、(メタ)アクリル系樹脂など)、ポリエステルなど]、エーテル基を有するポリマー[ポリアルキレンオキシド、ポリオキシアルキレングリコール、ポリビニルエーテル系樹脂、ケイ素樹脂など]、カーボネート基含有ポリマー、アミド基又は置換アミド基を有するポリマー[ポリビニルピロリドン、ポリウレタン系重合体、ポリ尿素、ナイロン又はポリアミド系重合体(ラクタム成分、ジカルボン酸成分やジアミン成分を用いたポリアミドなど);ポリ(メタ)アクリルアミド系重合体;ポリアミノ酸;ビュレット結合を有するポリマー;アロハネート結合を有するポリマー;ゼラチンなどの蛋白類など]、ニトリル基を有するポリマー(アクリロニトリル系重合体など)、グリシジル基を有するポリマー(エポキシ樹脂、グリシジル(メタ)アクリレートの単独又は共重合体など)、ハロゲン含有ポリマー(ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン系ポリマー、塩素化ポリプロピレンなど)、非芳香族性環基を有するポリマー(例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなどのC5-8シクロアルキル基を有するモノマーのポリマー;(メタ)アクリル酸ノルボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチルなどの架橋環式C7-20脂肪族炭化水素環基を有するモノマーのポリマーなど)、重合性オリゴマー又はポリマー((メタ)アクリロイル基、アリル基、ビニル基、シンナモイル基などの重合性基を有するオリゴマー又はポリマーなど)などが例示できる。これらのベース樹脂は単独で又は2種以上組合わせて使用してもよい。
(Base resin)
Examples of the base resin include a hydroxyl group-containing polymer [polyvinyl acetal, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinyl phenol resin, novolac resin (phenol novolac resin), etc.], carboxyl group-containing polymer [polymerizable unsaturated]. Homo or copolymers containing carboxylic acid (such as (meth) acrylic acid, maleic anhydride, itaconic acid)], ester group-containing polymer [carboxylic acid vinyl ester (such as vinyl acetate), (meth) acrylic acid ester (methacrylic acid) Monomers such as methyl acid) or copolymers (polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, (meth) acrylic resin, etc.), polyesters, etc.], polymers having an ether group [polyalkylene oxide , Polyoxyalkylene Recall, polyvinyl ether resin, silicon resin, etc.], carbonate group-containing polymer, polymer having amide group or substituted amide group [polyvinyl pyrrolidone, polyurethane polymer, polyurea, nylon or polyamide polymer (lactam component, dicarboxylic acid) (Polyamides using components and diamine components); poly (meth) acrylamide polymers; polyamino acids; polymers having burette bonds; polymers having allophanate bonds; proteins such as gelatin], polymers having nitrile groups (acrylonitrile) Polymers), polymers having glycidyl groups (epoxy resins, glycidyl (meth) acrylate homo- or copolymers, etc.), halogen-containing polymers (polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, vinyl chloride) Emissions-based polymers, such as chlorinated polypropylene), a polymer having a non-aromatic ring group (e.g., (meth) monomers having C 5-8 cycloalkyl groups such as cyclohexyl acrylate polymer; (meth) norbornyl acrylate, (Meth) acrylic acid adamantyl cross-linked cyclic polymers such as C 7-20 aliphatic hydrocarbon cyclic groups), polymerizable oligomers or polymers ((meth) acryloyl groups, allyl groups, vinyl groups, cinnamoyl groups, etc.) An oligomer or a polymer having a polymerizable group of These base resins may be used alone or in combination of two or more.

これらのベース樹脂のうち、ポジ型レジストを構成する代表的なベース樹脂には、ノボラック樹脂(フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂など)、親水性基(ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基など)が脱離可能な保護基で保護された樹脂などが含まれる。ネガ型レジストを構成するベース樹脂としては、前記グリシジル基を有するポリマー、ポリビニルフェノール樹脂などが挙げられる。   Among these base resins, typical base resins constituting positive resists are desorbed novolak resins (phenol novolac resin, cresol novolac resin, etc.) and hydrophilic groups (hydroxyl group and / or carboxyl group, etc.). Resins protected with possible protecting groups are included. Examples of the base resin constituting the negative resist include the polymer having a glycidyl group and a polyvinylphenol resin.

本発明では、ベース樹脂として、ポジ型感光性樹脂組成物(ポジ型レジスト)を構成するためのベース樹脂を好適に使用できる。   In the present invention, as the base resin, a base resin for constituting a positive photosensitive resin composition (positive resist) can be suitably used.

前記ノボラック樹脂としては、通常、アルカリ可溶性ノボラック樹脂が使用され、半導体製造用レジストとして利用する場合、レジスト分野で使用されている慣用のノボラック樹脂が使用できる。ノボラック樹脂は、分子内に少なくとも1つのフェノール性ヒドロキシル基を有するフェノール類とアルデヒド類とを、酸触媒の存在下、縮合することにより得ることができる。フェノール類としては、例えば、フェノール、o−,m−又はp−クレゾール、2,5−,3,5−または3,4−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、2−t−ブチル−5−メチルフェノールのC1-4アルキルフェノール類、ジヒドロキシベンゼン、ナフトール類などが挙げられる。アルデヒド類には、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキサールなどの脂肪族アルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドなどの芳香族アルデヒドが含まれる。 As the novolak resin, an alkali-soluble novolak resin is usually used, and when used as a resist for semiconductor production, a conventional novolak resin used in the resist field can be used. The novolak resin can be obtained by condensing phenols having at least one phenolic hydroxyl group in the molecule with aldehydes in the presence of an acid catalyst. Examples of phenols include phenol, o-, m- or p-cresol, 2,5-, 3,5- or 3,4-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, ethylphenol, propylphenol, Examples thereof include butylphenol, C 1-4 alkylphenols of 2-t-butyl-5-methylphenol, dihydroxybenzene, and naphthols. Aldehydes include aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde and glyoxal, and aromatic aldehydes such as benzaldehyde and salicylaldehyde.

フェノール類は単独で又は二種以上組み合わせて使用でき、アルデヒド類も単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。酸触媒としては、無機酸(塩酸、硫酸、リン酸など)、有機酸(シュウ酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸など)、有機酸塩(酢酸亜鉛などの二価金属塩など)などが挙げられる。縮合反応は常法、例えば、温度60〜120℃程度で2〜30時間程度で行うことができる。反応はバルクで行ってもよく、適当な溶媒中で行ってもよい。   Phenols can be used alone or in combination of two or more, and aldehydes can be used alone or in combination of two or more. Examples of the acid catalyst include inorganic acids (such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid), organic acids (such as oxalic acid, acetic acid, and p-toluenesulfonic acid), and organic acid salts (such as divalent metal salts such as zinc acetate). It is done. The condensation reaction can be performed in a conventional manner, for example, at a temperature of about 60 to 120 ° C. for about 2 to 30 hours. The reaction may be performed in bulk or in a suitable solvent.

ベース樹脂(ポジ型レジストを構成するベース樹脂)は、酸の作用により親水性基を生成可能な樹脂で構成するのが好ましい。このようなベース樹脂は、親水性基(特に、ヒドロキシル基及びカルボキシル基から選択された親水性基)であって、酸の作用により脱離可能な保護基で保護可能な親水性基を有する単量体の単独又は共重合体(共重合性単量体との共重合体)で構成できる。   The base resin (base resin constituting the positive resist) is preferably composed of a resin capable of generating a hydrophilic group by the action of an acid. Such a base resin has a hydrophilic group (in particular, a hydrophilic group selected from a hydroxyl group and a carboxyl group) having a hydrophilic group that can be protected by a protecting group that can be removed by the action of an acid. It can be composed of a monomer alone or a copolymer (a copolymer with a copolymerizable monomer).

前記親水性基を有する単量体のうち、ヒドロキシル基を有する単量体としては、ビニルフェノール系単量体(ビニルフェノールなど);アリルアルコール;ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシC2-6(メタ)アクリレートなど);ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)オキシC2-4アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート;単環式脂環族基を有する化合物[ヒドロキシシクロアルキル(メタ)アクリレート(ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレート)、ヒドロキシオキサシクロアルキル(メタ)アクリレートなどの単環式脂肪族基を有する(メタ)アクリレートなど];架橋環式脂肪族炭化水素基を有する化合物[架橋環式脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレート(ヒドロキシデカリニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシボルニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシノルボルニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアダマンチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシビ乃至テトラC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレートなど)、ヒドロキシル基を有するノルボルネン誘導体[ヒドロキシノルボルネン、ヒドロキシアルキル−ノルボルネン(ヒドロキシメチル−ノルボルネン、ヒドロキシエチル−ノルボルネンなどのヒドロキシC1-4アルキル−ノルボルネンなど)など]などが挙げられる。カルボキシル基を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ビニル安息香酸などの不飽和カルボン酸;単環式脂肪族基を有する化合物[カルボキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどのカルボキシC5-8シクロアルキル(メタ)アクリレートなど];架橋環式脂肪族炭化水素基を有するカルボキシ(メタ)アクリレート(例えば、カルボキシデカリニル(メタ)アクリレート、カルボキシノルボルニル(メタ)アクリレート、カルボキシメチル−ノルボルニル(メタ)アクリレート、カルボキシボルニル(メタ)アクリレート、カルボキシアダマンチル(メタ)アクリレートなどのカルボキシビ乃至テトラC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレートなど)などが挙げられる。これらの親水性基を有する単量体は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Among the monomers having a hydrophilic group, examples of the monomer having a hydroxyl group include vinylphenol monomers (such as vinylphenol); allyl alcohol; hydroxyalkyl (meth) acrylate (hydroxyethyl (meth) acrylate) , Hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxy C 2-6 (meth) acrylate such as 4-hydroxybutyl (meth) acrylate); (poly) oxy C 2-4 alkylene glycol mono (such as diethylene glycol mono (meth) acrylate) A compound having a monocyclic alicyclic group [hydroxycycloalkyl (meth) acrylate ( hydroxyC 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate such as hydroxycyclohexyl (meth) acrylate)], hydroxyoxacycloal A (meth) acrylate having a monocyclic aliphatic group such as a killed (meth) acrylate]; a compound having a crosslinked cyclic aliphatic hydrocarbon group [a (meth) acrylate having a crosslinked cyclic aliphatic hydrocarbon group (hydroxy Decalinyl (meth) acrylate, hydroxybornyl (meth) acrylate, hydroxynorbornyl (meth) acrylate, hydroxybiantyl to tetra C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate, etc.), And norbornene derivatives having a hydroxyl group [hydroxynorbornene, hydroxyalkyl-norbornene (hydroxy C1-4 alkyl-norbornene such as hydroxymethyl-norbornene, hydroxyethyl-norbornene, etc.)] and the like. Monomers having a carboxyl group include unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, vinylbenzoic acid; monocyclic aliphatic groups Compound [Carboxy C 5-8 cycloalkyl (meth) acrylate such as carboxycyclohexyl (meth) acrylate and the like]; Carboxy (meth) acrylate having a bridged cyclic aliphatic hydrocarbon group (for example, carboxydecalinyl (meth) acrylate) Carboxybi to tetra C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate, such as carboxynorbornyl (meth) acrylate, carboxymethyl-norbornyl (meth) acrylate, carboxybornyl (meth) acrylate, carboxyadamantyl (meth) acrylate, etc. )etc It is below. These monomers having a hydrophilic group can be used alone or in combination of two or more.

親水性基を有する単量体と組み合わせる共重合性単量体としては、慣用の共重合性単量体、例えば、(メタ)アクリル系単量体[例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート(C1-10アルキル(メタ)アクリレート);単環式脂環族基を有する化合物[シクロアルキル(メタ)アクリレート(シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどのC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレート)、オキサシクロアルキル(メタ)アクリレートなどの単環式脂環族基を有する(メタ)アクリレートなど];デカリニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの架橋環式脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリレート(ビ乃至テトラシクロC3-8アルキル(メタ)アクリレート);ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシC2-6アルキル(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロニトリルなど];イミド系単量体[例えば、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミドなどのN−C1-4アルキルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのN−C6-10アリールマレイミドなど];スチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル系単量体(スチレン系単量体);ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル系単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの脂肪酸ビニルエスエル系単量体などが挙げられる。 As the copolymerizable monomer to be combined with the monomer having a hydrophilic group, a conventional copolymerizable monomer such as a (meth) acrylic monomer [for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) ) Acrylate, alkyl (meth) acrylate such as butyl (meth) acrylate (C 1-10 alkyl (meth) acrylate); compound having a monocyclic alicyclic group [cycloalkyl (meth) acrylate (cyclohexyl (meth) acrylate) C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate), (meth) acrylate having a monocyclic alicyclic group such as oxacycloalkyl (meth) acrylate, etc.]; decalinyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate , Bornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, etc. Aliphatic having a hydrocarbon group (meth) acrylate (bi or tetracyclic C 3-8 alkyl (meth) acrylate); hydroxy C 2-6 alkyl (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate; glycidyl (meth) acrylate Epoxy group-containing (meth) acrylates such as (meth) acrylonitrile and the like]; Imide monomers [eg, N—C 1-4 alkylmaleimides such as maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-phenyl] N—C 6-10 arylmaleimide such as maleimide]; aromatic vinyl monomers (styrene monomers) such as styrene, α-methylstyrene, pt-butylstyrene, vinyltoluene; vinyl methyl ether , Vinyl ether monomers such as vinyl ethyl ether; vinyl acetate, Such as fatty acid vinyl SL monomers such as propionic acid vinyl, and the like.

これらの共重合性単量体は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。共重合性単量体との共重合体において、前記親水性基を有する単量体の割合は、単量体の総量に対して、10〜100重量%、好ましくは25〜80重量%、さらに好ましくは30〜70重量%程度であってもよい。   These copolymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more. In the copolymer with the copolymerizable monomer, the proportion of the monomer having a hydrophilic group is 10 to 100% by weight, preferably 25 to 80% by weight, further based on the total amount of the monomer. Preferably, it may be about 30 to 70% by weight.

親水性基を保護する保護基としては、特に限定されず、例えば、ヒドロキシル基に対する保護基[アシル基(t−ブチルカルボニル基、2,2−ジメチルプロピオニル基などのC1-6アルキル−カルボニル基など)、アルコキシカルボニル基(t−ブトキシカルボニル基(t−BOC基)などのC1-6アルコキシカルボニル基など)、5又は6員オキサシクロアルキル基(テトラヒドロピラニル基など)、置換基を有していてもよいビ又はトリシクロアルキル基(2−ノルボルニル基、2−メチル−2−ノルボルニル基などの置換基を有していてもよいノルボルニル基、2−アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基などの置換基を有していてもよいアダマンチル基など)、アルコキシアルキル基(1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−エトキシプロピル基、1−メトキシイソプロピル基などのC1-6アルコキシ−C1-6アルキル基(特にC1-4アルコキシ−C1-4アルキル基)など)、C1-4アルキルシリル基など]、カルボキシル基の保護基[アルキル基(t−ブチル基などのC1-4アルキル基)、置換基を有していてもよいビ又はトリシクロアルキル基(橋架環式脂環族炭化水素基、例えば、2−ノルボルニル基、2−メチル−2−ノルボルニル基などの置換基を有していてもよいノルボルニル基、2−アダマンチル基、2−メチル−2−アダマンチル基などの置換基を有していてもよいアダマンチル基など)、置換基を有していてもよい5又は6員オキサシクロアルキル基、置換基を有していてもよいラクトン環基、カルバモイル基又はN−置換カルバモイル基など]などが例示できる。 The protecting group for protecting the hydrophilic group is not particularly limited. For example, a protecting group for hydroxyl group [acyl group (C 1-6 alkyl-carbonyl group such as t-butylcarbonyl group, 2,2-dimethylpropionyl group, etc.) Etc.), alkoxycarbonyl groups (C 1-6 alkoxycarbonyl groups such as t-butoxycarbonyl group (t-BOC group)), 5- or 6-membered oxacycloalkyl groups (such as tetrahydropyranyl group), and substituents An optionally substituted bi- or tricycloalkyl group (a norbornyl group optionally having a substituent such as a 2-norbornyl group, a 2-methyl-2-norbornyl group, a 2-adamantyl group, a 2-methyl-2- An adamantyl group which may have a substituent such as an adamantyl group), an alkoxyalkyl group (1-methoxyethyl group, 1-ethoxy group). Ethyl group, 1-ethoxypropyl group, 1-C 1-6 alkoxy -C 1-6 alkyl group (particularly C 1-4 alkoxy -C 1-4 alkyl group), such as methoxy isopropyl group, etc.), C 1-4 Alkylsilyl group etc.], protecting group for carboxyl group [alkyl group (C 1-4 alkyl group such as t-butyl group), bi- or tricycloalkyl group optionally having substituent (bridged alicyclic ring) Substituents such as a norbornyl group, 2-adamantyl group, 2-methyl-2-adamantyl group and the like which may have a substituent such as an aromatic hydrocarbon group, for example, 2-norbornyl group, 2-methyl-2-norbornyl group An adamantyl group which may have a group), a 5- or 6-membered oxacycloalkyl group which may have a substituent, a lactone ring group which may have a substituent, a carbamoyl group or an N-substituted group. Carbamoyl group Etc.].

親水性基において、保護基による保護の割合は、ベース樹脂中の保護基の割合などにもよるが、例えば、親水性基1モルに対して、0.05〜1モル程度の範囲から選択でき、0.1〜0.8モル、好ましくは0.2〜0.6モル、さらに好ましくは0.3〜0.5モル程度であってもよい。   In the hydrophilic group, the ratio of protection by the protecting group depends on the ratio of the protecting group in the base resin, but can be selected, for example, from a range of about 0.05 to 1 mol with respect to 1 mol of the hydrophilic group. 0.1 to 0.8 mol, preferably 0.2 to 0.6 mol, more preferably about 0.3 to 0.5 mol.

なお、前記保護基で保護された樹脂は、親水性基が予め保護基で保護された単量体を重合することにより得てもよく、親水性基を有する単量体を重合し、得られた樹脂の親水性基を前記保護基で保護することにより得てもよい。   The resin protected with the protecting group may be obtained by polymerizing a monomer having a hydrophilic group previously protected with a protecting group, or obtained by polymerizing a monomer having a hydrophilic group. You may obtain by protecting the hydrophilic group of the resin with the said protecting group.

親水性基(ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基など)が脱離可能な保護基で保護されたベース樹脂に対応する具体的な親水性基を有する樹脂としては、例えば、ポリビニルフェノール系樹脂(ビニルフェノールの単独重合体、又は共重合性単量体との共重合体など)、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基含有(メタ)アクリル系樹脂[例えば、(メタ)アクリレートの単独又は共重合体、又は(メタ)アクリレートと共重合性単量体との共重合体など]、ヒドロキシル基含有脂環族樹脂{例えば、ヒドロキシC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレート(ヒドロキシシクロへキシル(メタ)アクリレートなど)などのヒドロキシル基含有単環式脂肪族炭化水素環基を有するモノマーの単独又は共重合体(共重合性単量体との共重合体を含む);ヒドロキシビ乃至テトラC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレート(ヒドロキシノルボルニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアダマンチル(メタ)アクリレートなど)、ヒドロキシル基を有するノルボルネン(ヒドロキシノルボルネン、ヒドロキシC1-4アルキル−ノルボルネンなど)などのヒドロキシル基含有架橋環式脂肪族炭化水素環基を有するモノマーの単独又は共重合体(共重合性単量体との共重合体を含む)など}、カルボキシル基含有脂環族樹脂{例えば、カルボキシC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレート(カルボキシシクロへキシル(メタ)アクリレートなど)などのカルボキシル基含有単環式脂肪族炭化水素環基を有するモノマーの単独又は共重合体(共重合性単量体との共重合体を含む);カルボキシビ乃至テトラC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレート(カルボキシノルボルニル(メタ)アクリレート、カルボキシアダマンチル(メタ)アクリレートなど)、カルボキシC1-4アルキルビ乃至テトラC3-8シクロアルキル(メタ)アクリレートなどのカルボキシル基含有架橋環式脂肪族炭化水素環基を有するモノマーの単独又は共重合体(共重合性単量体との共重合体を含む)など}などが挙げられる。 As a resin having a specific hydrophilic group corresponding to a base resin protected with a protecting group from which a hydrophilic group (hydroxyl group and / or carboxyl group) can be removed, for example, a polyvinylphenol resin (vinylphenol) Or a copolymer with a copolymerizable monomer), a hydroxyl group and / or carboxyl group-containing (meth) acrylic resin [for example, a (meth) acrylate homopolymer or copolymer, or ( A copolymer of a meth) acrylate and a copolymerizable monomer], a hydroxyl group-containing alicyclic resin {for example, a hydroxy C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate (such as hydroxycyclohexyl (meth) acrylate) Monomer or copolymer of a monomer having a hydroxyl group-containing monocyclic aliphatic hydrocarbon ring group such as copolymerization with a copolymerizable monomer Hydroxybi to tetra C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate (hydroxynorbornyl (meth) acrylate, hydroxyadamantyl (meth) acrylate, etc.), norbornene having a hydroxyl group (hydroxynorbornene, hydroxy C 1) -4 alkyl-norbornene, etc.) such as a monomer having a hydroxyl group-containing bridged cyclic aliphatic hydrocarbon ring group or a copolymer (including a copolymer with a copolymerizable monomer)}, a carboxyl group -Containing alicyclic resin {for example, a monomer having a carboxyl group-containing monocyclic aliphatic hydrocarbon ring group such as carboxy C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate (such as carboxycyclohexyl (meth) acrylate) alone or Copolymer (including copolymer with copolymerizable monomer); Carboxy Bi or tetra C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate (carboxymethyl norbornyl (meth) acrylate, carboxy, etc. adamantyl (meth) acrylate), carboxy C 1-4 Arukirubi to tetra C 3-8 cycloalkyl (meth) acrylate Monomers or copolymers of a monomer having a carboxyl group-containing crosslinked cyclic aliphatic hydrocarbon ring group such as (including a copolymer with a copolymerizable monomer)} and the like.

なお、前記ベース樹脂として露光波長に対して透明性の高い樹脂((メタ)アクリル系樹脂や、ヒドロキシル基又はカルボキシル基含有脂環族樹脂などの非芳香族性樹脂)を使用すると、短波長の露光光線に対してもさらに感度を向上できる場合がある。また、非芳香族性の感光性樹脂組成物を用いると、より短波長の露光源を利用できるとともに、より微細なパターンを形成可能な場合がある。   In addition, when a resin (non-aromatic resin such as (meth) acrylic resin or hydroxyl group- or carboxyl group-containing alicyclic resin) having high transparency with respect to the exposure wavelength is used as the base resin, a short wavelength is used. In some cases, the sensitivity can be further improved with respect to exposure light. When a non-aromatic photosensitive resin composition is used, an exposure source with a shorter wavelength can be used and a finer pattern may be formed.

ベース樹脂の重量平均分子量は、6,000〜50,000、好ましくは7,000〜30,000、さらに好ましくは7,000〜20,000程度である。   The weight average molecular weight of the base resin is about 6,000 to 50,000, preferably about 7,000 to 30,000, and more preferably about 7,000 to 20,000.

好ましいレジスト(ポジ型レジスト)には、脱保護(特に酸発生剤から生成した酸の触媒作用による脱保護)により親水性基を生成する樹脂と感光剤(特に光酸発生剤)との組み合わせなどが含まれる。   Preferred resists (positive resists) include a combination of a resin that generates a hydrophilic group by deprotection (particularly, deprotection by the catalytic action of an acid generated from an acid generator) and a photosensitive agent (particularly a photoacid generator). Is included.

(各成分の割合)
前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)と感光剤(光酸発生剤など)との割合(重量比)は、前者/後者=0.01/1〜100/1程度の広い範囲から選択でき、通常、0.1/1〜75/1、好ましくは1/1〜50/1、さらに好ましくは1.5/1〜20/1(例えば、2/1〜15/1)程度であってもよい。
(Ratio of each component)
The ratio (weight ratio) between the fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) and the photosensitizer (photo acid generator, etc.) can be selected from a wide range of the former / the latter = 0.01 / 1 to 100/1, Usually, it is about 0.1 / 1 to 75/1, preferably 1/1 to 50/1, more preferably about 1.5 / 1 to 20/1 (for example, 2/1 to 15/1). Good.

感光性樹脂組成物(ポジ型感光性樹脂組成物又はポジ型レジスト)において、感光剤の使用量は、例えば、ベース樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは1〜20重量部(特に、2〜10重量部)程度の範囲から選択できる。   In the photosensitive resin composition (positive photosensitive resin composition or positive resist), the amount of the photosensitive agent used is, for example, 0.1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. It can be selected from the range of about 1 part by weight, more preferably about 1 to 20 parts by weight (particularly 2 to 10 parts by weight).

前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)の使用量は、ベース樹脂(固形分換算)100重量部に対して、0.01〜50重量部、好ましくは0.05〜30重量部、さらに好ましくは0.1〜20重量部、特に0.5〜10重量部程度であってもよい。また、ベース樹脂および感光剤の総量(固形分換算)100重量部に対して、前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)0.05〜100重量部、好ましくは0.1〜30重量部、さらに好ましくは0.5〜20重量部、特に1〜10重量部程度であってもよい。   The amount of the fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) used is 0.01 to 50 parts by weight, preferably 0.05 to 30 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the base resin (in terms of solid content). It may be about 0.1 to 20 parts by weight, particularly about 0.5 to 10 parts by weight. The fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester) is 0.05 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the base resin and the photosensitizer (in terms of solid content). Preferably it may be about 0.5 to 20 parts by weight, particularly about 1 to 10 parts by weight.

感光性樹脂組成物は、必要により、酸化防止剤などの安定剤、可塑剤、界面活性剤、溶解促進剤、染料や顔料などの着色剤などの種々の添加剤を添加してもよい。さらに、感光性樹脂組成物は、塗布性などの作業性を改善するため、溶媒[炭化水素類,ハロゲン化炭化水素類,アルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノールなど)、ケトン類(アセトン、シクロヘキサノンなど)、エステル(酢酸エチル、乳酸エチルなど)、エーテル類,セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなど),カルビトール類,グリコールエーテルエステル類(セロソルブアセテート,プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEAなど)などの(ポリ)オキシアルキレングリコールアルキルエーテルアセテートなど)など]を含んでいてもよい。   If necessary, the photosensitive resin composition may contain various additives such as stabilizers such as antioxidants, plasticizers, surfactants, dissolution accelerators, and colorants such as dyes and pigments. Furthermore, in order to improve workability such as coating properties, the photosensitive resin composition is provided with a solvent [hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols (methanol, ethanol, isopropanol, etc.), ketones (acetone, cyclohexanone, etc.). ), Esters (ethyl acetate, ethyl lactate, etc.), ethers, cellosolves (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, etc.), carbitols, glycol ether esters (cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, etc.), etc.) (Poly) oxyalkylene glycol alkyl ether acetate, etc.).

感光性樹脂組成物は、慣用の方法、例えば、感光性樹脂[ベース樹脂(ポリマー又はオリゴマー)及び感光剤で構成された感光性樹脂組成物]と、フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)とを混合することにより調製できる。感光性樹脂組成物は、通常、溶媒[例えば、乳酸エチルなどの乳酸エステル;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEAなど)などの(ポリ)オキシアルキレングリコールアルキルエーテルアセテートなど)など]を含有している。溶媒の使用量は、特に制限されず、例えば、感光性樹脂1重量部に対して、0.1〜50重量部、好ましくは1〜40重量部、さらに好ましくは5〜30重量部程度である。   The photosensitive resin composition is prepared by a conventional method, for example, a photosensitive resin [a photosensitive resin composition composed of a base resin (polymer or oligomer) and a photosensitive agent] and a fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester). It can be prepared by mixing. The photosensitive resin composition usually contains a solvent [for example, lactic acid ester such as ethyl lactate; (poly) oxyalkylene glycol alkyl ether acetate such as propylene glycol methyl ether acetate (such as PGMEA)]. The amount of the solvent used is not particularly limited, and is, for example, 0.1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 40 parts by weight, and more preferably about 5 to 30 parts by weight with respect to 1 part by weight of the photosensitive resin. .

[感光層]
前記感光性樹脂組成物を基体(基板)に適用(塗布又は被覆)することにより感光層を形成できる。基体(基板)としては、パターンの特性や用途に応じて、金属(アルミニウムなど),ガラス,セラミックス(アルミナ,銅ドープアルミナ,タングステンシリケートなど),プラスチックなどから適当に選択でき、シリコンウェハーなどの半導体基板であってもよい。
[Photosensitive layer]
A photosensitive layer can be formed by applying (coating or coating) the photosensitive resin composition to a substrate (substrate). The substrate (substrate) can be appropriately selected from metals (aluminum, etc.), glass, ceramics (alumina, copper-doped alumina, tungsten silicate, etc.), plastics, etc., depending on the pattern characteristics and applications. Semiconductors such as silicon wafers It may be a substrate.

基板は、用途に応じて、感光層との密着性を向上させるため、予め、表面処理してもよい。表面処理には、例えば、前記シランカップリング剤(重合性基を有する加水分解重合性シランカップリング剤など)などによる表面処理、アンカーコート剤又は下地剤(ポリビニルアセタール,アクリル系樹脂,酢酸ビニル系樹脂,エポキシ樹脂,ウレタン樹脂など)、又はこれらの下地剤と無機微粒子との混合物によるコーティング処理などが含まれる。   The substrate may be surface-treated in advance in order to improve the adhesion with the photosensitive layer depending on the application. For the surface treatment, for example, surface treatment with the silane coupling agent (hydrolyzable polymerizable silane coupling agent having a polymerizable group, etc.), anchor coating agent or base agent (polyvinyl acetal, acrylic resin, vinyl acetate type) Resin, epoxy resin, urethane resin, etc.), or a coating treatment with a mixture of these base materials and inorganic fine particles.

なお、感光性樹脂組成物を基板に塗布した後、乾燥により溶媒を蒸発させてもよい。溶媒の除去は、例えば、ホットプレートなどの加熱手段を利用して、ソフトベーク(プリベーク)などにより行ってもよい。   In addition, after apply | coating the photosensitive resin composition to a board | substrate, you may evaporate a solvent by drying. The removal of the solvent may be performed by, for example, soft baking (pre-baking) using a heating means such as a hot plate.

本発明の感光性樹脂組成物による感光層は、レジスト層の少なくとも表面に形成してもよい。感光層の構造は、パターン形成プロセスや回路構造などに応じて選択でき、単層構造や多層構造(又は積層、複合構造)であってもよい。   The photosensitive layer made of the photosensitive resin composition of the present invention may be formed on at least the surface of the resist layer. The structure of the photosensitive layer can be selected according to a pattern formation process, a circuit structure, and the like, and may be a single layer structure or a multilayer structure (or a laminated structure or a composite structure).

感光層の厚みは、特に制限されず、例えば、0.01〜10μm、好ましくは0.05〜5μm、好ましくは0.08〜2μm程度の範囲から選択でき、通常、0.05〜1μm(例えば、0.1〜0.7μm)程度である。   The thickness of the photosensitive layer is not particularly limited, and can be selected from the range of, for example, 0.01 to 10 μm, preferably 0.05 to 5 μm, preferably about 0.08 to 2 μm, and usually 0.05 to 1 μm (for example, 0.1 to 0.7 μm).

前記感光層は、慣用のコーティング方法、例えば、スピンコーティング法、ディッピング法、キャスト法などにより行うことができ、必要により、乾燥して溶媒を除去して感光層を形成できる。   The photosensitive layer can be formed by a conventional coating method such as a spin coating method, a dipping method, or a casting method. If necessary, the photosensitive layer can be formed by drying to remove the solvent.

[パターン形成方法]
パターン(特に微細なパターン)は、露光、現像やエッチングなどを組み合わせた慣用のリソグラフィー技術を利用して行うことができる。
[Pattern formation method]
A pattern (particularly a fine pattern) can be formed by using a conventional lithography technique that combines exposure, development, etching, and the like.

例えば、前記の方法で作成した感光性樹脂組成物を基板に塗布して感光層を形成し、露光し、必要に応じて加熱処理し、さらに現像することによりパターンを形成できる。特に、化学増幅系の感光性樹脂を用いる場合、露光により発生した酸を効率よく拡散させるため、露光後、加熱処理(露光後ベーク(ポストエクスポージャーベーク,PEB))するのが好ましい。また、現像によりパターンニングした後、プラズマ処理(酸素プラズマなど)によりエッチング処理をしてもよい。   For example, a pattern can be formed by applying the photosensitive resin composition prepared by the above-described method onto a substrate to form a photosensitive layer, exposing it, heat-treating it as necessary, and further developing it. In particular, when a chemically amplified photosensitive resin is used, it is preferable to perform heat treatment (post-exposure baking (post-exposure baking, PEB)) after the exposure in order to efficiently diffuse the acid generated by the exposure. In addition, after patterning by development, etching treatment may be performed by plasma treatment (oxygen plasma or the like).

感光層に対する露光は、慣用の方法、例えば、所定のマスクを介して光線をパターン照射又は露光することにより行うことができる。光線としては、感光性樹脂組成物の感光特性,パターンの微細度、ベース樹脂の種類などに応じて種々の光線(活性光線)、例えば、ハロゲンランプ,高圧水銀灯、UVランプなどの光線;g線(436nm)、i線(365nm)、エキシマーレーザー(例えば、XeCl(308nm)、KrF(248nm)、KrCl(222nm)、ArF(193nm)、ArCl(172nm)、F2(157nm)など)、電子線、EB線、EUV線(13nm)、X線などの放射線などが利用でき、単一波長であっても、複合波長であってもよい。特に、KrF(248nm)、ArF(193nm)、F2(157nm)などのエキシマーレーザー、X線、EB線、EUV線(13nm)などの10〜300nm程度の波長の光線が有利に利用できる。 The photosensitive layer can be exposed by a conventional method, for example, by irradiating a pattern with light or exposing it to light through a predetermined mask. As the light beam, various light beams (active light beams) depending on the photosensitive characteristics of the photosensitive resin composition, the fineness of the pattern, the type of the base resin, etc., for example, light beams such as halogen lamps, high pressure mercury lamps, UV lamps; (436 nm), i-line (365 nm), excimer laser (for example, XeCl (308 nm), KrF (248 nm), KrCl (222 nm), ArF (193 nm), ArCl (172 nm), F 2 (157 nm), etc.), electron beam , EB rays, EUV rays (13 nm), X-rays and the like can be used, and may be a single wavelength or a composite wavelength. In particular, excimer lasers such as KrF (248 nm), ArF (193 nm), and F 2 (157 nm), light rays having a wavelength of about 10 to 300 nm such as X-rays, EB rays, and EUV rays (13 nm) can be advantageously used.

なお、露光エネルギーは感光性樹脂組成物の感光特性(溶解性など)などに応じて選択できる。また、露光時間は、通常、0.005秒〜10分、好ましくは0.01秒〜1分程度の範囲から選択できる。   The exposure energy can be selected according to the photosensitive characteristics (solubility, etc.) of the photosensitive resin composition. The exposure time can be selected from the range of usually 0.005 seconds to 10 minutes, preferably about 0.01 seconds to 1 minute.

加熱(プリベーク及びPEB)の温度は、50〜150℃、好ましくは60〜150℃、さらに好ましくは70〜150℃程度であり、加熱時間は、30秒〜5分、好ましくは1〜2分程度である。   The temperature of heating (pre-baking and PEB) is 50 to 150 ° C., preferably 60 to 150 ° C., more preferably about 70 to 150 ° C., and the heating time is 30 seconds to 5 minutes, preferably about 1 to 2 minutes. It is.

パターン露光の後、慣用の方法で現像することにより解像度の高いパターンを形成できる。現像には、感光性樹脂組成物の種類に応じて種々の現像液(水,アルカリ水溶液など)が使用できる。好ましい現像液は水又はアルカリ現像液であり、必要であれば、少量の有機溶媒(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、アセトンなどのケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、セロソルブ類、セロソルブアセテート類などの親水性又は水溶性溶媒)や界面活性剤などを含んでいてもよい。現像法も特に制限されず、例えば、パドル(メニスカス)法、ディップ法、スプレー法などが採用できる。   After pattern exposure, a pattern with high resolution can be formed by developing by a conventional method. Various developing solutions (water, aqueous alkali solution, etc.) can be used for development according to the type of the photosensitive resin composition. A preferred developer is water or an alkali developer, and if necessary, a small amount of an organic solvent (for example, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ketones such as acetone, ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, cellosolves) , Hydrophilic or water-soluble solvents such as cellosolve acetate) and surfactants. The development method is not particularly limited, and for example, a paddle (meniscus) method, a dip method, a spray method, or the like can be adopted.

なお、前記プリベーク及びPEBのみに限らず、感光性樹脂組成物の塗布から現像に至る工程のうち適当な工程で、塗膜(感光層)を適当な温度で加熱又は硬化処理してもよい。例えば、現像後などにおいて、必要により加熱処理してもよい。   The coating film (photosensitive layer) may be heated or cured at an appropriate temperature in an appropriate process from the application to the development of the photosensitive resin composition, not limited to the prebaking and PEB. For example, heat treatment may be performed as necessary after development.

本発明のフルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル、特に、フルオレンテトラカルボン酸エステル)は、レジスト組成物などに適用するのに有用であり、前記フルオレン誘導体(フルオレンポリカルボン酸エステル)で構成された感光性樹脂組成物は、種々の用途、例えば、回路形成材料(半導体製造用レジスト、プリント配線板など)、画像形成材料(印刷版材,レリーフ像など)などに利用できる。特に、高い感度と解像度を得ることが可能であるので、半導体製造用レジストに有利に利用できる。   The fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester, in particular, fluorene tetracarboxylic acid ester) of the present invention is useful for application to a resist composition and the like, and is a photosensitivity composed of the fluorene derivative (fluorene polycarboxylic acid ester). The resin composition can be used in various applications such as circuit forming materials (resist for semiconductor production, printed wiring boards, etc.), image forming materials (printing plate materials, relief images, etc.) and the like. In particular, since high sensitivity and resolution can be obtained, it can be advantageously used as a resist for semiconductor manufacturing.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
1,4−ジオキサン200ml、フルオレン33.2g(0.2モル)を反応器に入れ、攪拌することによってフルオレンを溶解させたのち、10℃に冷却した状態で水酸化トリメチルベンジルアンモニウム(東京化成(株)製 トリトンB40)の40重量%エタノール溶液3.0mlを滴下し、30分攪拌した。次に、マレイン酸ジ−t−ブチル100.3g(0.44モル)を滴下し、約3時間攪拌した。反応終了後、トルエン200ml、0.5N塩酸50mlを加えて洗浄した。水層を除去したのち、有機層を蒸留水30mlで3回洗浄した。溶媒を留去することにより、9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレン{又は9,9−ビス[1,2−ジ(t−ブトキシカルボニル)エチル]−フルオレン}74.3g(収率90%)を得た。さらに、70℃のイソプロピルアルコール300mlに溶解させたのち、10℃まで冷却することにより再結晶させた結果、104.5g(収率84%、純度98.8%)の9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレンを得ることができた。以下に、得られた9,9−ビス(コハク酸ジ−t-ブチル)フルオレンの1H−NMR分析結果を示す。
Example 1
200 ml of 1,4-dioxane and 33.2 g (0.2 mol) of fluorene were placed in a reactor, and the fluorene was dissolved by stirring. After cooling to 10 ° C., trimethylbenzylammonium hydroxide (Tokyo Kasei ( 3.0 ml of 40 wt% ethanol solution of Triton B40) manufactured by the same company was added dropwise and stirred for 30 minutes. Next, 100.3 g (0.44 mol) of di-t-butyl maleate was added dropwise and stirred for about 3 hours. After completion of the reaction, 200 ml of toluene and 50 ml of 0.5N hydrochloric acid were added for washing. After removing the aqueous layer, the organic layer was washed 3 times with 30 ml of distilled water. By distilling off the solvent, 7,4.3 g of 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene {or 9,9-bis [1,2-di (t-butoxycarbonyl) ethyl] -fluorene} was obtained. (Yield 90%) was obtained. Furthermore, after dissolving in 300 ml of isopropyl alcohol at 70 ° C. and recrystallization by cooling to 10 ° C., 104.5 g (yield 84%, purity 98.8%) of 9,9-bis (succinic acid) Acid di-t-butyl) fluorene could be obtained. The 1 H-NMR analysis result of the obtained 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene is shown below.

1H−NMR(CDCl3)ppm:1.1(s,CH3,36H)、2.5(d,CH2,4H),2.8(t,CH,2H),7.3−7.5(m,ベンゼン環,4H),7.6(d,ベンゼン環,2H),7.8(d,ベンゼン環,2H)。 1 H-NMR (CDCl 3 ) ppm: 1.1 (s, CH 3 , 36H), 2.5 (d, CH 2 , 4H), 2.8 (t, CH, 2H), 7.3-7 .5 (m, benzene ring, 4H), 7.6 (d, benzene ring, 2H), 7.8 (d, benzene ring, 2H).

(実施例2)
ジメチルホルムアミド200ml、フルオレン33.2g(0.2モル)を反応器に入れ、攪拌することによってフルオレンを溶解させたのち、10℃に冷却した状態でtert-ブトキシカリウム67.3g(0.6モル)を加え30分攪拌した。次に、マレイン酸ジ−t−ブチル136.8g(0.6モル)を滴下し、約3時間攪拌した。反応終了後、トルエン200ml、蒸留水50mlを加えて洗浄した。水層を除去したのち、有機層を蒸留水50mlで3回洗浄した。溶媒を留去することにより、9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレン99.5g(収率80%)を得た。さらに、70℃のイソプロピルアルコール270mlに溶解させたのち、10℃まで冷却することにより再結晶させた結果、93.3g(収率75%、純度98.6%)の9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレンを得ることができた。以下に、得られた9,9−ビス(コハク酸ジ−t-ブチル)フルオレンの1H−NMR分析結果を示す。
(Example 2)
200 ml of dimethylformamide and 33.2 g (0.2 mol) of fluorene were placed in a reactor, and the fluorene was dissolved by stirring. After cooling to 10 ° C., 67.3 g (0.6 mol of potassium tert-butoxy) ) And stirred for 30 minutes. Next, 136.8 g (0.6 mol) of di-t-butyl maleate was added dropwise and stirred for about 3 hours. After completion of the reaction, 200 ml of toluene and 50 ml of distilled water were added and washed. After removing the aqueous layer, the organic layer was washed 3 times with 50 ml of distilled water. By distilling off the solvent, 99.5 g (yield 80%) of 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene was obtained. Further, after being dissolved in 270 ml of isopropyl alcohol at 70 ° C. and recrystallized by cooling to 10 ° C., 93.3 g (yield 75%, purity 98.6%) of 9,9-bis (succinic acid) was obtained. Acid di-t-butyl) fluorene could be obtained. The 1 H-NMR analysis result of the obtained 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene is shown below.

1H−NMR(CDCl3)ppm:1.1(s,CH3,36H)、2.5(d,CH2,4H),2.8(t,CH,2H),7.3−7.5(m,ベンゼン環,4H),7.6(d,ベンゼン環,2H),7.8(d,ベンゼン環,2H)。 1 H-NMR (CDCl 3 ) ppm: 1.1 (s, CH 3 , 36H), 2.5 (d, CH 2 , 4H), 2.8 (t, CH, 2H), 7.3-7 .5 (m, benzene ring, 4H), 7.6 (d, benzene ring, 2H), 7.8 (d, benzene ring, 2H).

(実施例3)
ジメチルホルムアミド200ml、フルオレン33.2g(0.2モル)を反応器に入れ、攪拌することによってフルオレンを溶解させたのち、10℃に冷却した状態でナトリウムメチラート32.4g(0.6モル)を加え30分攪拌した。次に、マレイン酸ジ−t−ブチル136.8g(0.6モル)を滴下し、約3時間攪拌した。反応終了後、トルエン200ml、蒸留水50mlを加えて洗浄した。水層を除去したのち、有機層を蒸留水50mlで3回洗浄した。溶媒を留去することにより、9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレン105.7g(収率85%)を得た。さらに、70℃のイソプロピルアルコール300mlに溶解させたのち、10℃まで冷却することにより再結晶させた結果、99.5g(収率80%、純度99.0%)の9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレンを得ることができた。以下に、得られた9,9−ビス(コハク酸ジ−t-ブチル)フルオレンの1H−NMR分析結果を示す。
(Example 3)
200 ml of dimethylformamide and 33.2 g (0.2 mol) of fluorene were placed in the reactor, and the fluorene was dissolved by stirring. After cooling to 10 ° C., 32.4 g (0.6 mol) of sodium methylate was cooled. And stirred for 30 minutes. Next, 136.8 g (0.6 mol) of di-t-butyl maleate was added dropwise and stirred for about 3 hours. After completion of the reaction, 200 ml of toluene and 50 ml of distilled water were added and washed. After removing the aqueous layer, the organic layer was washed 3 times with 50 ml of distilled water. By distilling off the solvent, 10,5.7 g (yield 85%) of 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene was obtained. Furthermore, after dissolving in 300 ml of isopropyl alcohol at 70 ° C. and recrystallization by cooling to 10 ° C., 99.5 g (yield 80%, purity 99.0%) of 9,9-bis (succinic acid) was obtained. Acid di-t-butyl) fluorene could be obtained. The 1 H-NMR analysis result of the obtained 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene is shown below.

1H−NMR(CDCl3)ppm:1.1(s,CH3,36H)、2.5(d,CH2,4H),2.8(t,CH,2H),7.3−7.5(m,ベンゼン環,4H),7.6(d,ベンゼン環,2H),7.8(d,ベンゼン環,2H)。 1 H-NMR (CDCl 3 ) ppm: 1.1 (s, CH 3 , 36H), 2.5 (d, CH 2 , 4H), 2.8 (t, CH, 2H), 7.3-7 .5 (m, benzene ring, 4H), 7.6 (d, benzene ring, 2H), 7.8 (d, benzene ring, 2H).

(実施例4)
フルオレン33.2g(0.2モル)に代えて、2,7−ジ−t−ブトキシカルボニルフルオレン73.2g(0.2モル)を用い、マレイン酸ジ−t−ブチル63.4g(0.44モル)に代えてアクリル酸t−ブチル82.7g(0.44モル)を用いる以外は実施例1と同様にして反応を行った。その結果、2,7−ジ−t−ブトキシカルボニル―9,9−ビス(プロピオン酸ジ−t−ブチル)フルオレン{又は2,7−ビス(t−ブトキシカルボニル)−9,9−ビス[2−(t−ブトキシカルボニル)エチル]フルオレン}80.9g(収率65%、純度98.2%)を得ることができた。以下に、得られた2,7−ジ−t−ブトキシカルボニル―9,9−ビス(プロピオン酸ジ−t−ブチル)フルオレンの1H−NMR分析結果を示す。
Example 4
Instead of 33.2 g (0.2 mol) of fluorene, 73.2 g (0.2 mol) of 2,7-di-t-butoxycarbonylfluorene was used and 63.4 g (0. The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 82.7 g (0.44 mol) of t-butyl acrylate was used instead of 44 mol). As a result, 2,7-di-t-butoxycarbonyl-9,9-bis (di-t-butylpropionate) fluorene {or 2,7-bis (t-butoxycarbonyl) -9,9-bis [2 -(T-Butoxycarbonyl) ethyl] fluorene} 80.9 g (yield 65%, purity 98.2%) could be obtained. The results of 1 H-NMR analysis of the obtained 2,7-di-t-butoxycarbonyl-9,9-bis (di-t-butyl propionate) fluorene are shown below.

1H−NMR(CDCl3)ppm:1.1(s,CH3,36H)、1.4(t,CH2,4H),2.2(t,CH2,4H),7.9−8.1(m,ベンゼン環,4H),8.2(s,ベンゼン環,2H)。 1 H-NMR (CDCl 3 ) ppm: 1.1 (s, CH 3 , 36H), 1.4 (t, CH 2 , 4H), 2.2 (t, CH 2 , 4H), 7.9- 8.1 (m, benzene ring, 4H), 8.2 (s, benzene ring, 2H).

(1)感光性樹脂の調製
ヒドロキシル基のうち35モル%を1−エトキシエトキシ基で保護した重量平均分子量9,000のポリビニルフェノール樹脂0.5重量部に、ヒドロキシル基のうち37モル%をt−BOC(tert−ブトキシカルボニルオキシ)基で置換した重量平均分子量8,500のポリビニルフェノール樹脂0.5重量部を加え、下記式(A)で表される光酸発生剤0.02重量部を添加し、溶媒としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート6重量部を混合することによりポジ型フォトレジストを調製した。
(1) Preparation of photosensitive resin To 0.5 parts by weight of a 9,000 weight average molecular weight polyvinylphenol resin in which 35 mol% of hydroxyl groups were protected with 1-ethoxyethoxy group, 37 mol% of hydroxyl groups was t. 0.5 part by weight of a polyvinylphenol resin having a weight average molecular weight of 8,500 substituted with a —BOC (tert-butoxycarbonyloxy) group was added, and 0.02 part by weight of a photoacid generator represented by the following formula (A) was added. A positive photoresist was prepared by adding and mixing 6 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent.

Figure 0004685418
Figure 0004685418

(2)感光性樹脂組成物の調製
前記ステップ(1)で得られた感光性樹脂溶液に、実施例1で得られた9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレンを表1に示す割合で添加し、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン)(0.2μm)で濾過して感光性樹脂組成物を得た。なお、表1に示す割合(重量部)は、前記感光性樹脂溶液の溶剤を除く固形分1重量部に対する割合である。
(2) Preparation of photosensitive resin composition To the photosensitive resin solution obtained in the step (1), 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene obtained in Example 1 was added. Was added at a ratio shown in the following, and filtered through a fluororesin (polytetrafluoroethylene) (0.2 μm) to obtain a photosensitive resin composition. In addition, the ratio (weight part) shown in Table 1 is a ratio with respect to 1 weight part of solid content except the solvent of the said photosensitive resin solution.

(3)性能(感度、解像度)評価
洗浄したシリコンウエハーをヘキサメチルジシラザンで処理した後、前記ステップ(2)で得られた感光性樹脂組成物を、スピンコーターを用いて乾燥後の膜厚が0.4μmとなるように塗布し、ホットプレートにて100℃で1分間加熱した。次いで、248nm(KrFエキシマーレーザー)の露光波長を有する縮小投影露光機(キヤノン(株)製、FPA−3000EX5,NA=0.63)を用いて、線幅の異なるラインアンドスペースパターンを有するテストマスクを介して、露光量を段階的に変えて露光した。このウエハーをホットプレートにて100℃で1分間加熱した後、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で1分間パドル現像してポジ型パターンを得た。
(3) Performance (sensitivity, resolution) evaluation After processing the cleaned silicon wafer with hexamethyldisilazane, the photosensitive resin composition obtained in step (2) was dried using a spin coater. Was applied to 0.4 μm and heated on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute. Next, a test mask having line-and-space patterns with different line widths using a reduction projection exposure machine (Canon, FPA-3000EX5, NA = 0.63) having an exposure wavelength of 248 nm (KrF excimer laser) Then, the exposure amount was changed in stages. The wafer was heated on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute and then paddle developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 1 minute to obtain a positive pattern.

前記ポジ型パターンにつき、以下のようにして各特性を評価した。   Each characteristic of the positive pattern was evaluated as follows.

(i)感度:ライン幅0.25μmのライン:スペース=1:1がマスク寸法どおりになる露光量で表示した。(値が小さいほど高感度で良好)
(ii)解像度:ライン幅0.25μmのライン:スペース=1:1がマスク寸法どおりになる露光量でラインが分離する最小寸法で表示した。(値が小さいほど高解像度で良好)
結果を表1に示す。なお、表1には比較例として、9,9−ビス(コハク酸ジt−ブチル)フルオレンを含有しない感光性樹脂組成物の感度及び解像度も記した。
(i) Sensitivity: A line width with a line width of 0.25 μm: Space = 1: 1 was displayed with an exposure amount at which the mask dimensions corresponded. (The smaller the value, the better the sensitivity)
(ii) Resolution: Line with a line width of 0.25 μm: Space = 1: 1 is displayed with the minimum dimension that the lines are separated at an exposure amount that matches the mask dimension. (The smaller the value, the better the resolution)
The results are shown in Table 1. In Table 1, as a comparative example, the sensitivity and resolution of a photosensitive resin composition not containing 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene are also shown.

Figure 0004685418
Figure 0004685418

表1から明らかなように、9,9−ビス(コハク酸ジ−t−ブチル)フルオレンを添加することにより、感度及び解像度が著しく向上した。   As is clear from Table 1, the sensitivity and resolution were significantly improved by adding 9,9-bis (di-t-butyl succinate) fluorene.

Claims (4)

下記式(1)で表されるフルオレン誘導体。
Figure 0004685418
[式中、R 2aおよびR2b 1−6 アルキレン、R 3a〜R3d 1−4 アルキル基を示す。]
A fluorene derivative represented by the following formula (1).
Figure 0004685418
[ Wherein, R 2a and R 2b represent a C 1-6 alkylene group , and R 3a to R 3d represent a C 1-4 alkyl group . ]
3a 3d のすべてが、t−ブチル基である請求項1記載のフルオレン誘導体。 The fluorene derivative according to claim 1, wherein all of R 3a to R 3d are t-butyl groups. 2,7−ビス(C1−4アルコキシカルボニル)−9,9−ビス(C1−4アルコキシカルボニル−C1−6アルキル)フルオレンである請求項1記載のフルオレン誘導体。 2,7-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl) -9,9-bis (C 1-4 alkoxycarbonyl -C 1-6 alkyl) fluorene derivative according to claim 1 wherein the fluorene down. 請求項1記載のフルオレン誘導体を製造する方法であって、塩基性触媒の存在下で、下記式(3)で表されるフルオレン類と、下記式(4)で表されるカルボン酸エステルとを反応させる工程を少なくとも含むフルオレン誘導体の製造方法。
Figure 0004685418
{式中、R 1−4 アルキル基を示し、R−は、X−R−(式中、R 1−6 アルキレン基、Xはハロゲン原子を示す)を示す。}
A method for producing the fluorene derivative according to claim 1, wherein in the presence of a basic catalyst, a fluorene represented by the following formula (3) and a carboxylic acid ester represented by the following formula (4): A method for producing a fluorene derivative comprising at least a step of reacting.
Figure 0004685418
{In the formula, R 3 represents a C 1-4 alkyl group , R 6 -represents X-R 2- (wherein R 2 represents a C 1-6 alkylene group , and X represents a halogen atom ) . }
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