JP5193597B2 - フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物 - Google Patents

フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP5193597B2
JP5193597B2 JP2007516274A JP2007516274A JP5193597B2 JP 5193597 B2 JP5193597 B2 JP 5193597B2 JP 2007516274 A JP2007516274 A JP 2007516274A JP 2007516274 A JP2007516274 A JP 2007516274A JP 5193597 B2 JP5193597 B2 JP 5193597B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
represented
nmr
polymerizable compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007516274A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2006123605A1 (ja
Inventor
直良 畠山
克樹 伊藤
英俊 大野
信昭 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP2007516274A priority Critical patent/JP5193597B2/ja
Publication of JPWO2006123605A1 publication Critical patent/JPWO2006123605A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5193597B2 publication Critical patent/JP5193597B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F38/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more carbon-to-carbon triple bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/66Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C07C69/73Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
    • C07C69/732Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids of unsaturated hydroxy carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/283Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing one or more carboxylic moiety in the chain, e.g. acetoacetoxyethyl(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/06Systems containing only non-condensed rings with a five-membered ring
    • C07C2601/08Systems containing only non-condensed rings with a five-membered ring the ring being saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2602/00Systems containing two condensed rings
    • C07C2602/36Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common
    • C07C2602/42Systems containing two condensed rings the rings having more than two atoms in common the bicyclo ring system containing seven carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/56Ring systems containing bridged rings
    • C07C2603/58Ring systems containing bridged rings containing three rings
    • C07C2603/70Ring systems containing bridged rings containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/74Adamantanes

Description

本発明は、フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合性化合物の製造方法並びに該重合体を含むフォトレジスト組成物に関するものであり、詳しくは、特にフォトレジストリソグラフィー分野におけるフォトレジスト用の重合性化合物、その重合体及び該重合性化合物の効率的製造方法並びに該重合体を含むフォトレジスト組成物に関するものである。
アダマンタンは、シクロヘキサン環が4個カゴ形に縮合した構造を有し、対称性が高く、安定な化合物であり、その誘導体は、特異な機能を示すことから、医薬品原料や高機能性工業材料の原料などとして有用であることが知られている。
例えば、光学特性や耐熱性などを有することから、光ディスク基板、光ファイバーあるいはレンズなどに用いることが試みられている(例えば、特許文献1特開平6−305044号公報及び2特開平9−302077号公報)。
また、アダマンタンエステル類が有する酸感応性、ドライエッチング耐性、紫外線透過性などの性質を利用して、フォトレジスト用樹脂原料として使用することが試みられている(特許文献3)。
一方、近年、半導体素子の微細化が進むに伴い、その製造におけるリソグラフィー工程において、更なる微細化が要求され、KrF、ArF又はF2エキシマレーザー光などの短波長の照射光に対応したフォトレジスト材料を用いて、微細パターンを形成させる方法が種々検討されている。
そして、基板密着性向上のためにフォトレジスト材料の重合体構造中に導入されている親水性部位に原因して、現像後にパターンが膨潤する問題が明らかとなっている。
また、露光技術は、液浸リソグラフィーへと発展しており、上記親水性部位に原因して樹脂中に水を取り込んでしまうという問題も起こっている。
例えば、有橋脂環式化合物であるトリシクロデカニル構造を有する化合物を用いた感光性組成物が知られている(引用文献4)が、これらをレジストとしてアルカリ現像でレジストパターンを形成する場合、アダマンタン骨格やトリシクロデカニル構造のような脂環式構造は疎水性が非常に大きい為、溶解性基、例えば、カルボン酸基との間でアルカリ溶解性が大きく相違し、種々問題が発生している。
それらは、現像時にレジスト膜の所定の領域の溶解・除去が不均一になり解像性の低下を招き、レジストパターンの現像後の膨潤からくる解像性低下や、レジスト膜が残存するはずの領域でも部分的な溶解が生じてクラックや表面あれが生じる。
更に、レジスト膜と基板との界面にアルカリ溶液が浸透して、レジストパターンが剥離することもしばしば発生する。
また、重合体において脂環構造を有する部分と溶解性基、例えば、カルボン酸基との相分離が進みやすく、均一なレジスト液が調製され難く、その塗布性も十分ではない。
従って、微細パターンの膨潤を低減させるフォトレジスト材料やそのモノマーが望まれている。
特開平6−305044号公報 特開平9−302077号公報 特開平4−39665号公報 特開平7−199467号公報
このような状況下でなされたもので、高い基板密着性があり、現像時の膨潤が低減し、かつ水中での露光時に取り込む水の量が低く、ドライエッチング耐性が高いフォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合性化合物の製造方法並びに該重合体を含むフォトレジスト組成物を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、前記の課題を解決するため、酸による脱離・脱保護が可能であり、アルカリ現像に供せられる場合でも、脂環式構造が残り得る化合物、更には基板密着性を示すラクトン基等の親水基を有していても、脂環式構造を中継している化合物を鋭意探索した結果、脂環式構造及び末端基を有する重合性化合物がフォトレジスト組成物のレジスト用として有用であることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
即ち、本発明は、
1.一般式(1)で表される脂環式構造及び重合性基を有することを特徴とする重合性化合物、
[式中、Aは、式(2)、(3)及び(4)
(式中、R0は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基又はトリフルオロメチル基を示す。)
で表わされる基から選ばれる重合性基を示し、複数のAは同じでもよく、異なっていてもよい。Kは、式(5)、(6)、(7)、(8)及び(9)
(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキル基又はハロゲン原子を示し、k及びlは0〜10の整数を示し、X1及びX2は酸素原子、硫黄原子及びNH基を示す。*は重合性基側又は末端基側、**は脂環式基側を示す。)
で表わされる基から選ばれる連結基を示し、複数のKは同じでもよく、異なっていてもよい。Lは、一般式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)及び(16)
(式中、Y、Y1及びY2は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルシアノ基又は2つのY、2つのY1及び2つのY2がそれぞれ一緒になって形成された=O又は=Sを示す。複数のY、複数のY1及び複数のY2は、それぞれにおいて、同じでもよく、異なっていてもよい。m及びnは0〜15の整数を示す。)
で表わされる基から選ばれる脂環式基を示す。Zは、式(17)及び(18)
(式中、R7は、炭素数1〜30のアルキル基又は炭素数5〜30のシクロアルキル基を示し、その構造の一部にヘテロ原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、エーテル基、チオエーテル基、シアノ基、ケトン基、チオケトン基、ケタール基、チオケタール基、アセタール基、チオアセタール基、ラクトン基、チオラクトン基、カーボネート基、チオカーボネート基、アミン基、アミド基、アルキルスルホニル基、エステル基、チオエステル基を含んでいてもよい。X3は、水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、PO3、ニトロ基,OSO2CH3、SSO2CH3、NHSO2CH3を示す。)
で表わされる基から選ばれる末端基を示す。複数のZは同じでもよく、異なっていてもよい。αは1以上の整数、β及びγは0以上の整数、δは1〜16の整数を示す。但し、A及びZは構造に1以上含まれる]
2.一般式(1)において、Lが、式(10)又は(11)で表される基である上記1に記載の重合性化合物、
3.一般式(1)において、Kの少なくとも1つが、式(5)及び(7)で表わされる基から選ばれる上記1に記載の重合性化合物、
4.一般式(19)で表される脂環式構造、重合性基及び末端基を有することを特徴とする重合性化合物、
[式中、Aは、式(2)、(3)及び(4)
(式中、R0は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基又はトリフルオロメチル基を示す。)
で表わされる基から選ばれる重合性基を示し、複数のAは同じでもよく、異なっていてもよい。K1及びK2は、式(5)、(6)、(7)、(8)及び(9)
(式中、R1、R2、R3、R4及びR5は、水素原子、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキル基又はハロゲン原子を示し、k及びlは0〜10の整数を示し、X1及びX2は酸素原子、硫黄原子及びNH基を示す。*は重合性基側又は末端基側、**は脂環式基側を示す。)
で表わされる基から選ばれる連結基を示し、複数のK1及びK2は同じでもよく、異なっていてもよい。Lは、一般式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)及び(16)
(式中、Y、Y1及びY2は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルシアノ基又は2つのY、2つのY1及び2つのY2がそれぞれ一緒になって形成された=O又は=Sを示す。複数のY、複数のY1及び複数のY2は、それぞれにおいて、同じでもよく、異なっていてもよい。m及びnは0〜15の整数を示す。)
で表わされる基から選ばれる脂環式基を示す。Zは、式(17)及び(18)
(式中、R7は、炭素数1〜30のアルキル基又は炭素数5〜30のシクロアルキル基を示し、その構造の一部にヘテロ原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、エーテル基、チオエーテル基、シアノ基、ケトン基、チオケトン基、ケタール基、チオケタール基、アセタール基、チオアセタール基、ラクトン基、チオラクトン基、カーボネート基、チオカーボネート基、アミン基、アミド基、アルキルスルホニル基、エステル基、チオエステル基を含んでいてもよい。X3は、水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、PO3、ニトロ基,OSO2CH3、SSO2CH3、NHSO2CH3を示す。)
で表わされる基から選ばれる末端基を示す。複数のZは同じでもよく、異なっていてもよい。a及びbは1以上の整数、c及びdは1〜15の整数を示し、c+d≦16である。]
5.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、kは0である。)である上記4に記載の重合性化合物、
6.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、lは0である。)である上記4に記載の重合性化合物、
7.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが一般式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基である上記6に記載の重合性化合物、
8.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)である上記7に記載の重合性化合物、
9.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(kは0である。)であり、Zがチオラクトン基又はチオエステル基を持つ末端基である上記4に記載の重合性化合物、
10.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、lは0である。)であり、Zがチオラクトン基又はチオエステル基を有する末端基である上記4に記載の重合性化合物。
11.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)であり、Zがチオラクトン基又はチオエステル基を有する末端基である上記10に記載の重合性化合物。
12.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)であり、Lが式(10)又は(11)で表される基であり、Zがチオラクトン基又はチオエステル基を有する末端基である上記4に記載の重合性化合物。
13.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)であり、Lが式(10)で表される基であり、Zがチオラクトン基又はチオエステル基を有する末端基である上記12に記載の重合性化合物。
14.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)であり、Zがラクトン基又はエステル基を有する末端基である上記4に記載の重合性化合物。
15.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)であり、Lが式(10)又は(11)で表される基であり、Zがラクトン基又はエステル基を有する末端基である上記4に記載の重合性化合物。
16.一般式(19)において、Aが式(2)で表される基であり、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)であり、Lが式(10)で表される基であり、Zがラクトン基又はエステル基を有する末端基である上記15に記載の重合性化合物。
17.一般式(20)で表される化合物と、一般式(21)で表される化合物を反応させることを特徴とする一般式(19a)で表わされる脂環式構造及び末端基を有する重合性化合物の製造方法。
(式中、X4が水素原子、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、ペルフルオロアルキルスルホニルオキシ基、アルキル置換フェニルスルホニルオキシ基から選ばれる基の場合、X5は水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、NH2基から選ばれる基を示し、X4が水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、NH2基から選ばれる基を示す場合、X5は水素原子、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、ペルフルオロアルキルスルホニルオキシ基、アルキル置換フェニルスルホニルオキシ基から選ばれる基を示す。D1はX4とX5の反応により生じた結合基を示す。K3及びK4は連結基を示し、A、K1、L、Z、a、b、c及びdは前記に同じ。eは0〜10の整数、fは0以上の整数を示す。)
18.一般式(22)で表される化合物と、一般式(23)で表される化合物を反応させることを特徴とする一般式(19b)で表される脂環式構造及び末端基を有する重合性化合物の製造方法。
(式中、X4が水素原子、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、ペルフルオロアルキルスルホニルオキシ基、アルキル置換フェニルスルホニルオキシ基から選ばれる基の場合、X5は水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、NH2基から選ばれる基を示し、X4が水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、NH2基から選ばれる基を示す場合、X5は水素原子、ハロゲン原子、アルキルスルホニルオキシ基、ペルフルオロアルキルスルホニルオキシ基、アルキル置換フェニルスルホニルオキシ基から選ばれる基を示す。D2はX4とX5の反応により生じた結合基を示す。K5及びK6は連結基を示し、A、K2、L、Z、a、b、c及びdは前記に同じ。eは0〜10の整数、fは0以上の整数を示す。)
19.一般式(1)で表される脂環式構造及び重合性基を有する重合性化合物を構成成分とすることを特徴とする重合体。
20.一般式(1)で表される脂環式構造及び重合性基を有する重合性化合物を構成成分とする重合体を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物
を提供するものである。
本発明の脂環式構造及び末端基を有する重合性化合物を構成成分とする重合体を含有するフォトレジスト組成物は、親水部位を有する、高い基板密着性があり、又高い疎水性を持った脂環式構造を有するため、現像時の膨潤が低減し、かつ水中での露光時に取り込む水の量が低減する効果が有する。
特に、脂環式構造としてアダマンチル基を導入した場合には、ドライエッチング耐性も高く、優れた性能を示す。
本発明は、一般式(1)、更には一般式(19)で表される少なくとも脂環式構造及び重合性基を有する重合性化合物に関するものである。
連結基が複数ある場合の重合性化合物の例としては、下記のような化合物が挙げられる。
Z−K2'−K2−L−K1−K1'−A
連結基(K、K1及びK2)である式(5)、(6)、(7)、(8)及び(9)において、R1、R2、R3、R4及びR5のヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
脂環式基(L)である式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)及び(16)において、Y、Y1及びY2の炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基が挙げられる。
脂環式基(L)を形成する化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
末端基(Z)である式(17)及び(18)において、R7の炭素数1〜30のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、テトラコシル基、ヘキサコシル基、オクタコシル基、トリアコンチル基などが挙げられる。
また、R7の炭素数5〜30のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、エチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基、シクロオクチル基、メチルシクロオクチル基、エチルシクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、ビアダマンチル基、ジアダマンチル基などが挙げられる。
更に、ラクトン基、ケトン基、エーテル基、エステル基、チオエステル基としては、下記の基が挙げられる。
尚、式中、n、m、lは前記に同じ。
一般式(19)、(20)の化合物及び一般式(21)、(22)の化合物において、X4又はX5のハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
アルキルスルホニルオキシ基としては、メタンスルホニルオキシ基、エタンスルホニルオキシ基、n−プロパンスルホニルオキシ基、イソプロパンスルホニルオキシ基、n−ブタンスルホニルオキシ基、イソブタンスルホニルオキシ基、ペンタンスルホニルオキシ基、オクタンスルホニルオキシ基などが挙げられる。
ペルフルオロアルキルスルホニルオキシ基としては、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ペルフルオロエタンスルホニルオキシ基、ペルフルオロプロパンスルホニルオキシ基、ペルフルオロブタンスルホニルオキシ基、ペルフルオロペンタンスルホニルオキシ基、ペルフルオロオクタンスルホニルオキシ基などが挙げられる。
アルキル置換フェニルスルホニルオキシ基としては、パラトルエンスルホニルオキシ基、4−エチルベンゼンスルホニルオキシ基、キシレンスルホニルオキシ基、2−メシチレンスルホニルオキシ基、4−ニトロフェニルスルホニルオキシ基、4−シアノフェニルスルホニルオキシ基、4−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ基、4−クロロメチルフェニルスルホニルオキシ基などが挙げられる。
本発明の一般式(1)及び一般式(19)で表される重合性化合物の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
尚、式中、R0は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、を示し、Fはペルフルオロアルキルスルホニルオキシ基を示し、nは前記に同じ。
特に、3−[(2,6−ノルボルナンカルボラクトン−5−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレート、3−[(2−オキソテトラヒドロフラン−3−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレート、3−(2−エトキシ−1−メチル−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレート、3−(2−tert−ブチロキシ−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレートが好ましい。
本発明の一般式(19)で表される重合性化合物の製造方法としては、例えば、一般式(20)で表される化合物と一般式(21)で表される化合物を反応させる方法又は一般式(22)で表される化合物と一般式(23)で表される化合物を反応させる方法が挙げられる。
反応方法については、エーテル化反応を例に挙げると、反応温度は、通常−200〜200℃、好ましくは100〜150℃である。
反応温度が低すぎる場合、反応速度が低下し反応時間が長くなり、反応温度が高すぎる場合、重合体の副生が増加する。
反応圧力は、通常0.01〜10MPa(絶対圧力)、好ましくは常圧〜10MPaである。
反応圧力が高すぎる場合は、特別な装置が必要となり経済的でない。
反応時間は、通常1〜48時間である。
反応促進剤として、塩基を用いることができる。
塩基としては、ナトリウムアミド、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチルアニリン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、炭酸カリウム、酸化銀、ナトリウムメトキシド、カリウム−t−ブトキシド、リン酸ナトリウム、リン酸−水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウムなどが挙げられる。
反応には、溶媒は用いなくてもよいが、溶媒に懸濁するか、特に溶媒に溶解して反応を行なうことが好ましい。
溶媒は、脱水したものが好ましい。
溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジクロロメタン、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
反応生成物の精製方法としては、蒸留、晶析、カラム分離などが用いられ、反応生成物の性状と不純物の種類により精製方法が選択される。
一般式(1)又は(19)で表される脂環式構造及び重合性基を有する重合性化合物を構成成分とする重合体は、一般式(1)又は(19)で表される脂環式構造及び重合性基を有する重合性化合物を一種又は二種以上を重合させて得られる単独重合体又は共重合体であってもよく、又は一般式(1)又は(19)で表される脂環式構造及び重合性基を有する重合性化合物の一種以上と、他の共重合可能な重合性化合物とを重合させて得られる共重合体であってもよい。
一般式(1)又は(19)の重合性化合物と共重合させる重合性化合物としては、重合性不飽和結合を有し、該一般式(1)又は(19)の重合性化合物と共重合し得るものであればよく、特に制限はないが、得られる共重合体をフォトレジスト組成物の被膜形成成分として用いる場合には、その性能(ドライエッチング耐性能、短波長の光に対する透過性など)が損なわれない範囲で、共重合させる重合性化合物の種類や共重合量を選ぶことが肝要である。
一般式(1)又は(19)の重合性化合物から得られる単独重合体又は共重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)に基づき、ポリスチレン換算で通常1,000〜50万の範囲である。
この重量平均分子量が1,000未満では被膜形成性に劣る場合があるし、50万を超えるとフォトレジストに用いた場合の現像性が低下する原因となる。
被膜形成性及び現像性のバランスなどの面から、好ましい重量平均分子量は2,500〜5万の範囲である。
一般式(1)又は(19)の重合性化合物から得られる単独重合体又は共重合体を製造する場合の重合方法としては、特に制限はなく、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合などの方法を適用することができる。
以下、各重合方法について説明する。
[ラジカル重合(熱重合を含む)]
ラジカル重合においては、反応温度は、通常−100〜500℃、好ましくは0〜150℃の範囲で選定される。
反応温度が低すぎる場合は反応が円滑に進行しないおそれがあり、一方、反応温度が高すぎると連鎖移動により、分子量の小さい重合体となり易く、又開始剤効率が低下し、収率が低下する原因となる。
モノマー濃度としては、1×10-3モル/リットル以上が好ましく、このモノマー濃度が低すぎる場合には、反応が円滑に進行し難い。
反応溶媒は、必要に応じて用いることができる。
用いる反応溶媒としては、例えば、トルエンなどの炭化水素系溶媒や、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒などが挙げられる。
重合開始剤は、必要に応じて用いることができる。
この重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、ベンゾイルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどの有機過酸化物、更には過酸化水素・トリエチルアルミニウムなどが挙げられる。
上記重合開始剤の使用量は、モノマーに対し、通常1×10-3〜1×103モル%、好ましくは1×10-1〜10モル%の範囲で選定される。
また、反応時間は、反応温度やモノマーの種類、その他の諸条件により左右されるが、通常数分〜48時間程度、好ましくは30分〜10時間程度である。
[カチオン重合]
カチオン重合においては、反応温度は、通常−100〜200℃、好ましくは0〜100℃の範囲で選定される。
反応温度が低すぎる場合は反応が円滑に進行しないおそれがあり、一方、反応温度が高すぎると連鎖移動により、分子量の小さい重合体となり易いなどの問題が生じる。
モノマー濃度としては、1×10-3モル/リットル以上が好ましく、このモノマー濃度が低すぎる場合には、反応が円滑に進行し難い。
反応溶媒は、必要に応じて用いることができる。
用いる反応溶媒としては、例えば、トルエンなどの炭化水素系溶媒や、ジクロロメタンやクロロホルムなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられる。
また、触媒としては、例えば、p−トルエンスルホン酸、イオン交換樹脂、活性白土、ゼオライト、粘土、塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素などを用いることができる。
上記触媒の使用量は、モノマーに対し、通常1×10-3〜1×103モル%、好ましくは1×10-1〜10モル%の範囲で選定される。
また、反応時間は、反応温度やモノマーの種類、その他の諸条件により左右されるが、通常数分〜48時間程度、好ましくは30分〜10時間程度である。
[アニオン重合]
アニオン重合においては、反応温度は、通常−200〜300℃、好ましくは−100〜150℃の範囲で選定される。
反応温度が低すぎる場合は反応が円滑に進行しないおそれがあり、一方、反応温度が高すぎると連鎖移動により、分子量の小さい重合体となり易い。
モノマー濃度としては、1×10-3モル/リットル以上が好ましく、このモノマー濃度が低すぎる場合には、反応が円滑に進行し難い。
反応溶媒は、必要に応じて用いることができる。
用いる反応溶媒としては、例えば、トルエンなどの炭化水素系溶媒や、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒などが挙げられる。
また、重合開始剤としては、例えば、アルキルリチウム、アルキル亜鉛、カリウム−ケチルなどを用いることができる。
上記重合開始剤の使用量は、モノマーに対し、通常1×10-3〜1×103モル%、好ましくは1×10-1〜10モル%の範囲で選定される。
また、反応時間は、反応温度やモノマーの種類、その他の諸条件により左右されるが、通常数分〜48時間程度、好ましくは30分〜10時間程度である。
[配位重合]
配位重合においては、反応温度は、通常−100〜200℃、好ましくは0〜100℃の範囲で選定される。
反応温度が低すぎる場合は反応が円滑に進行しないおそれがあり、一方、反応温度が高すぎると連鎖移動により、分子量の小さい重合体となり易く、また触媒が速く失活するなどの問題が生じる。
モノマー濃度としては、1×10-3モル/リットル以上が好ましく、このモノマー濃度が低すぎる場合には、反応が円滑に進行し難い。
反応溶媒は、必要に応じて用いることができる。
用いる反応溶媒としては、例えば、トルエン、シクロヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶媒や、ジクロロメタンやクロロホルムなどのハロゲン化炭化水素系溶媒などが挙げられる。
また、触媒としては、例えば、四塩化チタン、四塩化ジルコニウムなどと、メチルアルミノキサンなどのアルキルアルミニウム助触媒とを組み合わせたチーグラー・ナッタ触媒、ジルコノセンハライド、チタノセンハライドなどと、メチルアルミノキサなどのアルキルアルミニウム助触媒とを組み合わせたメタロセン触媒などが挙げられる。
上記触媒の使用量は、モノマーに対し、通常1×10-3〜1×103モル%、好ましくは1×10-1〜10モル%の範囲で選定される。
また、反応時間は、反応温度やモノマーの種類、その他の諸条件により左右されるが、通常数分〜48時間程度、好ましくは30分〜10時間程度である。
本発明の一般式(1)又は(19)の重合性化合物から得られる単独重合体又は共重合体は、分子内に脂環式構造を有し、ドライエッチング耐性能に優れており、遠紫外光などの短波長の光に対する透過性に優れることから、エキシマレーザー光用、特に、ArFエキシマレーザー光やF2エキシマレーザー光用などのフォトレジスト組成物の被膜形成成分として好適に用いることができる。
本発明の一般式(1)又は(19)で表される脂環式構造及び重合性基を有する重合性化合物を構成成分とする重合体を含有するフォトレジスト組成物は、被膜形成成分として、一般式(1)又は(19)の重合性化合物を構成成分とする重合体を含むと共に、放射線の照射により酸を生成する化合物(以下、酸発生剤と称す)を含むことができる。
酸発生剤としては、特に制限はなく、従来化学増幅型フォトレジストにおいて、酸発生剤として使用されている公知のものの中から、状況に応じて適宜選択することができるが、中でも300nm以下、好ましくは200nm以下の波長の光で酸を発生し、かつ被膜形成成分との混合物が有機溶媒に十分に溶解し、その溶液がスピンコートなどの製膜法により、均一な塗布膜を形成しうるような化合物が好ましい。
酸発生剤としては、例えば、オニウム塩、ジアゾメタン誘導体、グリオキシム誘導体、β−ケトスルホン誘導体、ジスルホン誘導体、ニトロベンジルスルホネート誘導体、スルホン酸エステル誘導体、イミド−イルスルホネート誘導体などが挙げられる。
オニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウム塩誘導体で代表されるスルホニウム塩や、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩などのオニウム塩があり、その例としてはトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、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、シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジシクロヘキシル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、(4−メトキシフェニル)ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、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−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ナートなどが挙げられる。
ジアゾメタン誘導体としては、例えば、ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタンなどが、グリオキシム誘導体としては、例えば、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−O−(p−トルエンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−O−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシムなどが、β−ケトスルホン誘導体としては、例えば、2−シクロヘキシルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2−イソプロピルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパンなどが、ジスルホン誘導体としては、例えば、ジフェニルジスルホン、ジシクロヘキシルジスルホンなどが挙げられる。
また、ニトロベンジルスルホネート誘導体としては、例えば、p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジルなどが、スルホン酸エステル誘導体としては、例えば、1,2,3−トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ベンゼンなどが、イミド−イルスルホネート誘導体としては、例えば、フタルイミド−イル−トリフレート、フタルイミド−イル−トシレート、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミド−イル−トリフレートなどが挙げられる。
これらの酸発生剤の中では、オニウム塩が好適である。
本発明においては、この酸発生剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、その配合量については特に制限はないが、被膜形成成分と、後述の場合により加えられる溶解抑止剤と酸発生剤との合計量に基づき、通常0.2〜25質量%の範囲で選ばれる。
この酸発生剤の量が0.2質量%未満では感度が著しく低下して、パターン形成が困難になるおそれがあるし、25質量%を超えると均一な塗布膜の形成が困難になる上、現像後に残渣(スカム)が発生し易くなる。
本発明のフォトレジスト組成物には、場合により溶解抑止剤や酸拡散防止剤を含むことができる。
溶解抑止剤としては特に制限はなく、様々な化合物の中から、各種状況に応じて適宜選択することができるが、特に酸により分解する基を有し、300nm以下、好ましくは200nm以下の波長の光の吸収が小さく、かつ被膜形成成分の重合体との混合物が有機溶媒に十分に溶解し、その溶液がスピンコートなどの製膜法で均一な塗布膜を形成しうるような化合物が好ましい。
酸により分解する基としては、例えば、tert−ブチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基、又はテトラヒドロフラン−2−イル基、テトラヒドロピラン−2−イル基、4−メトキシテトラヒドロピラン−4−イル基、1−ブトキシエチル基、1−エトキシエチル基、1−プロポキシエチル基、3−オキソシクロヘキシル基などが挙げられる。
溶解抑止剤としては、特に、水素原子が上記の酸により分解する基で置換されたカルボキシル基又はヒドロキシル基を有するノルボルナンやアダマンタンなどの脂環式化合物が好ましい。
これらは、酸により分解後、それぞれ遊離のカルボキシル基又はヒドロキシル基を有する化合物に変換される。
このような溶解抑止剤の例としては、2−ノルボルナンカルボン酸、2−ノルボルナン酢酸、2,3−ノルボルナンジカルボン酸、3−ノルアダマンタンカルボン酸などのカルボキシル基の水素原子が前記の酸により分解する基で置換された化合物、2,3−ノルボルナンジオール、2−ノルボルナンメタノール、2,2−ノルボルナンジメタノール、ノルボルネオールなどのヒドロキシル基の水素原子が前記の酸により分解する基で置換された化合物を挙げることができる。
本発明においては、この溶解抑止剤は一種用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、その配合量は、被膜形成成分100質量部に対し、通常2〜60質量部の範囲で選ばれる。
この量が2質量部未満では溶解抑止効果が十分に発揮されず、パターン形成が困難になるおそれがあるし、60質量部を超えると被膜形成成分の比率が低くなり、レジストパターンの耐熱性や耐エッチング性などが低下し、好ましくない。
パターン形成性及びレジストパターンの耐熱性や耐エッチング性などを考慮すると、この溶解抑止剤の好ましい配合量は、10〜50質量部の範囲である。
前記酸拡散防止剤としては、各種アミン類、例えば、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミンなどの脂肪族アミン、ベンジルアミン、アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリンなどの芳香族アミン、ピリジン、2−メチルピリジン、2−エチルピリジン、2,3−ジメチルピリジンなどの複素環式アミンなどを挙げることができる。
酸拡散防止剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、その配合量は、レジストパターン形状及び感度などの点から、被膜形成成分に対して、通常0.01〜1質量%、好ましくは0.05〜0.5質量%の範囲である。
本発明のフォトレジスト組成物は、その使用に当たっては、前記各成分を適当な溶剤に溶解した溶液の形で用いるのが好ましい。
溶剤の例としては、モノクロロベンゼン、エチレンジクロリドなどのハロゲン化炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトンなどのケトン類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール又はジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類及びその誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;及び乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルなどのエステル類を挙げることができる。
これらは一種を単独で用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよい。
本発明のフォトレジスト組成物には、さらに所望により混和性のある添加物、例えば、レジスト膜の性能を改良するための付加的樹脂、可塑剤、安定剤、着色剤、界面活性剤などの慣用されているものを添加含有させることができる。
次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例1
3−[(2,6−ノルボルナンカルボラクトン−5−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
50mLの3口ナスフラスコに、撹拌装置、冷却管、空気吹き込み管を取り付け、ここに、3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート3.15g(10mmol)、5−ヒドロキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン12.33g(80mmol)、トリ−n−ブチルアミン2.22g(12mmol)、メトキノン3mg(1000質量ppm)を加え、撹拌しながら120℃に昇温した。
120℃に保ったまま2時間撹拌後、ガスクロマトグラフィ(GC)を用いて、3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレートが完全に消失していることを確認した。
次に、反応溶液を室温まで冷却後、蒸留水40mL、ジエチルエーテル30mLを加え、分液漏斗を用いて、目的物を有機層に抽出した。
この有機層に、蒸留水30mLを加え、有機層を2回洗浄し、続いて有機層に1モル/L塩酸20mLを加え、有機層を洗浄した。
次に、有機層に飽和食塩水20mLを加え、有機層を2回洗浄後、無水硫酸マグネシウムを加え、2時間乾燥した。
有機層をろ過し、硫酸マグネシウムを除去後、減圧下溶媒を留去して、粗目的物(収量3.25g、純度91.7%)を得た。
このものに、メタノール3mLを加えて均一に溶解後、蒸留水を0.1mL加えて0℃に冷却したところ、結晶が析出した。
この結晶をろ過により取り出し、冷却した蒸留水で洗浄後、減圧下溶媒を除去したところ、白色固体の目的物(収量2.36g、純度99.8%)を得た。
以下に、このものの物性データを示す。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.27(2H),1.30(1H,s1or s2),1.36-1.54(8H),1.55(1H,s1or s2),1.57(1H),1.63(1H,o1 or o2)1.66(1H),1.73(1H),1.76(1H,n),1.88(1H,o1 or o2),1.93(3H,b),2.04(1H),2.26(1H,p),2.66(1H,q),3.37(1H,m),4.22(1H,r),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1
13C−NMR(127MHz):18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),27.2(o),30.9(q),33.5(s),38.1(i),41.6(n),42.4(f or k),43.4(f or k),46.3(j),46.8(p),62.5(l),74.6(m),75.4(e),85.5(r),125.2(a),136.1(c),167.2(d),178.9(t)
[ガスクロマトグラフ−質量分析(GC−MS):EI]
372(M+,3.5%),286(12.8%),219(48.3%),133(18.2%),81(16.8%),69(100%)
実施例2
3−[(2−オキソテトラヒドロフラン−3−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
50mLの3口ナスフラスコに、撹拌装置、冷却管、空気吹き込み管を取り付け、ここに、3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート3.15g(10mmol)、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン20.41g(200mmol)、リン酸一水素ナトリウム1.42g(10mmol)、メトキノン3mg(1000質量ppm)を加え、撹拌しながら60℃に昇温した。
60℃に保ったまま4時間撹拌後、ガスクロマトグラフィ(GC)を用いて、3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレートが完全に消失していることを確認した。
次に、反応溶液を室温まで冷却後、蒸留水20mL、ジエチルエーテル30mLを加え、分液漏斗を用いて、目的物を有機層に抽出した。
この有機層に、蒸留水30mLを加え、有機層を2回洗浄後、有機層に飽和食塩水20mLを加え、有機層を2回洗浄した。
次に、有機層に無水硫酸マグネシウムを加え、2時間乾燥した。
有機層をろ過し、硫酸マグネシウムを除去後、減圧下溶媒を留去して、粗目的物(収量2.17g、純度78.1%)を得た。
このものに、ジエチルエーテル2mLを加えて均一に溶解後、n−へキサンを5mL加えて0℃に冷却したところ、結晶が析出した。
この結晶をろ過により取り出し、冷却したn−へキサンで洗浄後、減圧下溶媒を除去したところ、白色固体の目的物(収量1.45g、純度98.2%)を得た。
以下に、このものの物性データを示す。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24〜1.73(13H),1.93(3H,b),2.04(1H),2.11(1H,p1 or p2),2.36(1H,p1 or p2),3.65(1H,m),4.25(1H,o1 or o2),4.35(1H,o1 or o2),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1
13C−NMR(127MHz):18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),23.9(p),38.1(i),42.4(f or k),43.4(f or k),46.0(j),61.6(l),65.0(o),75.4(e),85.8(m),125.2(a),136.1(c),167.2(d),173.7(n)
[ガスクロマトグラフ−質量分析(GC−MS):EI]
320(M+,1.0%),234(42.3%),219(25.8%),133(21.9%),91(7.3%),69(100%)
実施例3
3−(2−エトキシ−1−メチル−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレートの合成
3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート30g(0.095mol)、乳酸エチル168.34g(1.425mol)、トリエチルアミン19.24g(0.190mol)、重合禁止剤500質量ppmを500mLフラスコに入れ、120℃で10時間反応させた。
次に、反応液を室温まで冷却し、水、ヘキサンを加えてヘキサン抽出を行なった後、200mLの水で3回洗浄した。
更に、仕込んだ3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレートに対して10質量%の活性炭を加え、1時間撹拌後、活性炭を除き、溶媒を除去したところ、目的物(収量20.27g、純度98.0%)を得た。
以下に、このものの物性データを示す。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.27(2H),1.30(3H,q),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.73(10H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),4.12(2H,p),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1
13C−NMR(127MHz):18.0(b),14.1(q),17.1(n),21.3(g or h),23.3(g or h),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),125.2(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
[ガスクロマトグラフ−質量分析(GC−MS):EI]
292(M+−C24,0.41%),263(9.8%),219(82.1%),133(22.3%),91(6.3%),69(100%)
実施例4
3−(2−tert−ブチロキシ−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレートの合成
3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート3.95g(0.0125mol)、グリコール酸−t−ブチル25g(0.1875mol)、トリエチルアミン2.55g(0.025mol)、重合禁止剤500質量ppmを100mLフラスコに入れ、120℃で8時間反応させた。
次に、反応液を室温まで冷却し、水、ヘキサンを加えてヘキサン抽出を行なった後、50mLの水で3回洗浄した。
更に、ヘキサン抽出物について、カラムクロマト分離(展開溶媒:n−ヘキサン/ジエチルエーテル=8/1、シリカゲル量:39.5g量使用)を行なったところ、目的物(収量1.67g、純度99.0%)を得た。
以下に、このものの各種物性データを示す。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24〜1.36(3H),1.40(9H,p & q & r),1.42-1.73(10H),1.93(3H,b),2.04(1H),4.33(2H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1
13C−NMR(127MHz):18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),28.8(p & q & r),38.1(i),42.4(f or k),42.8(f or k),45.7(j),62.8(l),64.0(m),75.4(e),82.1(o),125.2(a),136.1(c),167.2(d),169.3(n)
[ガスクロマトグラフ−質量分析(GC−MS):EI]
306(M+−C38,0.24%),294(0.15%),277(1.2%),219(73.4%),134(55.4%),69(100%)
実施例5
モノマーとして、実施例1で得られた、3−[(2,6−ノルボルナンカルボラクトン−5−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレート9.31g(25mmol)とアダマンテートMM(出光興産株式会社製)5.86g(25mmol)をテトラヒドロフラン(THF)30mLに溶解し、アゾビスブチロニトリル(AIBN)0.82g(5mmol)を重合開始剤として加えた。
窒素雰囲気下、液体窒素温度で3回凍結脱気を行ない、窒素雰囲気下、60℃で12時間反応させた。
反応液にメタノール2mlを加えて反応を停止後、これを撹拌しながらメタノール300mL中に滴下して再沈殿を行なった。
ガラスフィルターでろ過し、固形分を60℃で3日間真空乾燥したところ、重合物12.93gが得られた。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は12,500、Mw/Mnは2.4であった。
実施例6
2−{[3-(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル)オキシ]プロパン酸の合成
滴下ロート、攪拌羽根、温度計を取り付けた300mLの邪魔板付きセパラブルフラスコにメタノール80g、水40g、炭酸カリウム16.4g(0.12mol)を仕込み、撹拌しながら、液温が50℃になるよう加熱した。滴下ロートに、実施例3で得られた3−(2−エトキシ−1−メチル−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレート20g(0.06mol)を入れ、滴下した。滴下終了後、4時間反応させた。反応液に水を200ml加え、水層に1モル/Lの塩酸を加え、pHを4に調整した。その後、エーテルで抽出した。エーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過後、濃縮を行った。濃縮後、目的物が白色固体として得られた(収率83%)。
以下に、このものの各種物性データを示す。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.73(10H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例7
3−{2−[(t−ブチロキシ)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルメタクリレートの合成
滴下ロート、攪拌羽根、温度計を付した1Lの3つ口フラスコに、t−ブタノール5.26g(0.071mol)、ジメチルアミノピリジン0.79g(0.0065mol)、実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸20g(0.065mol)及びヘキサン100mlを仕込んだ。その後、ヘキサン170mlに溶解させたジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)14.65g(0.071mol)を滴下した。8時間反応終了後、反応液に水を加え、有機層を抽出する。抽出した有機層を100mlの水で5回水洗した。その後、有機層を濃縮することにより、目的物が透明液体として得られた(収率76%)。
以下に、このものの各種物性データを示す。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.36(3H),1.39(3H,n),1.40(9H,p),1.42-1.73(10H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),28.8(p),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),82.4(r),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例8
3−{2−[(2−メチル−2−シクロヘキシル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールをメチルシクロヘキサノール8.11g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明液体で、収率74%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.76(23H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),18.0(b),19.5(t),21.3(g or h),23.3(g or h),24.1(p),28.3(u),38.1(i),40.6(s),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),88.7(r),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例9
3−{2−[(2−エチル−2−シクロヘキシル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールをエチルシクロヘキサノール9.10g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明液体で、収率76%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):0.96(3H,q),1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.76(23H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):5.9(q),17.1(q),17.1(n),18.0(b),19.5(t),21.3(g or h),23.3(g or h),24.1(p),28.3(u),38.1(i),40.6(s),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),88.7(r),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例10
3−[2−[(シクロヘキシルオキシ)メトキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
滴下ロート、攪拌羽根、温度計を付した1Lの3つ口フラスコにトリエチルアミン7.24g(0.072mol)、実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸20g(0.065mol)及び酢酸エチル100mlを仕込んだ。その後、酢酸エチル10mlに溶解させた2−(クロロメトキシ)シクロヘキサン10.7g(0.072mol)を氷浴下で滴下した。2時間反応させた後、反応液に水を加え有機層を抽出した。有機層を100mlの水で3回洗浄し、有機層を濃縮することにより、目的物が透明液体として得られた(収率82%)。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.38(3H,n),1.39-1.73(20H),1.93(3H,b),2.04(1H),2.79(1H,r),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1),6.16(2H,q)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),18.0(b),21.3(g or h),22.1(t),23.3(g or h),28.3(u),34.0(s),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),78.5(r),91.2(q),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例11
3−{2−[(2−エチル−2−シクロペンチル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールをエチルシクロペンタノール8.11g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明液体で、収率90%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):0.96(3H,q),1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.84(18H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):5.9(q),17.1(q),17.1(n),18.0(b),21.3(g or h),22.2(t),23.3(g or h),28.3(u),31.6(p),38.1(i),39.6(s),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),88.7(r),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例12
3−{2−[(2−メチル−2−アダマンチル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールを2−メチルアダマンタン−2−オール11.80g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明粘性液体で、収率65%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.18(5H),1.36(1H),1.38(3H,n),1.39-1.91(23H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(n),18.0(b),19.4(q),21.3(g or h)22.2(t),23.3(g or h),28.3(u),29.3(s,y,v or w),31.5(t or v),31.6(p),37.8(u),38.1(i),39.6(s),40.0(r or x),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),70.9(m),75.4(e),83.4(p),88.7(r),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例13
3−{2−[(2−エチル−2−アダマンチル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールを2−エチルアダマンタン−2−オール12.80g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明粘性液体で、収率60%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):0.96(3H,A),1.18(5H),1.36(1H),1.38(3H,n),1.39-1.91(23H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):6.5(A),17.1(n),18.0(b),21.3(g or h)22.2(t),23.3(g or h),27.2(q),28.3(u),29.3(s,y,v or w),31.5(t or v),31.6(p),37.8(u),38.1(i),39.6(s),40.0(r or x),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),70.9(m),75.4(e),83.4(p),88.7(r),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例14
3−[2−[(シクロヘキシル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールをシクロヘキサノール7.11g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明液体で、収率80%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.36(3H),1.39(5H,n and r),1.40(9H,p),1.42-1.80(18H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),3.91(1H,p),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(n),18.0(b),21.3(g or h),22.0(r),23.3(g or h),28.0(s),32.2(q),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),70.9(m),75.4(e),75.8(p),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例15
3−[2−[(1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−イル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールをボルネオール10.95g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明粘性液体で、収率75%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.11(6H,x and y),1.16(3H,v),1.24-1.87(19H),1.93(3H,b),3.85(1H,m),3.89(1H,p),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):13.5(v),17.1(n), 18.0(b),19.5(x and y),21.3(g or h),22.0(r),23.3(g or h),23.3(s),30.2(t),32.5(q),32.2(q),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),45.4(r),46.0(j),49.5(u),50.6(w),62.3(l),70.9(m),75.4(e),82.4(p),125(a),136.1(c),167.2(d),170.9(o)
実施例16
3−[1−メチル−2−オキソ−2−[(2−オキソヘキサヒドロ−2H−3,5−メタノシクロペンタ[b]フラン−6−イル)オキシ]エトキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
t−ブタノールを5−ヒドロキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン10.95g(0.071mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。実施例2と同様に晶析を行い、白色固体の目的物を収率62%で得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.73(13H),1.93(3H,b),2.04(1H),2.31(1H,p1 or p2),2.56(1H,p1 or p2 ),3.45(1H,m),4.30(1H,o1 or o2),4.55(1H,o1 or o2 ),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),38.1(i),40.5(p),42.4(f or k),43.4(f or k),46.3(j),59.6(m),61.6(l),75.4(e),75.6(o),125.2(a),136.1(c),167.2(d),176.1(n)
実施例17
3−[(5−オキソテトラヒドロフラン−3−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンをβ−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンに、反応温度を120℃に変更した以外は、実施例2と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、粗目的物を収量2.20g、純度85.1%で得た。次に実施例2と同様に晶析を行い、白色固体の目的物を収量1.85g、純度98.7%で得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24〜1.73(13H),1.93(3H,b),2.04(1H),2.31(1H,p1 or p2),2.56(1H,p1 or p2),3.45(1H,m),4.30(1H,o1 or o2),4.55(1H,o1 or o2 ),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),38.1(i),40.5(p),42.4(f or k),43.4(f or k),46.3(j),59.6(m),61.6(l),75.4(e),75.6(o),125.2(a),136.1(c),167.2(d),176.1(n)
実施例18
3−[2−[(2−オキソヘキサヒドロ−2H−3,5−メタノシクロペンタ[b]フラン-6-イル)オキシ]エトキシ]−1−アダマンチルメタクリレートの合成
50mLの4口ナスフラスコに滴下ロート、撹拌装置、冷却管、空気吹き込み管を取り付け、ここに3-(2-ヒドロキシエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレート(出光興産製)2.80g(10mmol)、トリエチルアミン1.21g、メトキノン3mg(1000ppm質量)、THF20mLを加え、撹拌しながら氷浴で0℃に冷却した。反応器にメタンスルホニルクロライド1.26g(11mmol)を5分間かけて滴下した。滴下終了から10分後に氷浴をはずし、室温にて30分間撹拌した。滴下ロートと冷却管を取り外し、減圧下でTHFを留去した。反応器に冷却管を取り付け、5−ヒドロキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン12.33g(80mmol)、トリ−n−ブチルアミン2.22g(12mmol)を加え、撹拌しながら120℃に昇温した。120℃に保ったまま4時間撹拌後、ガスクロマトグラフィにて3−(2−ヒドロキシエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレートが完全に消失していることを確認した。次に、実施例1と同様にして抽出及び洗浄を行い、収量3.12g、純度85.5%で粗目的物を得た。このものに、メタノール3mLを加え均一に溶解後、蒸留水を0.1mL加えて0℃に冷却したところ、結晶が析出した。この結晶をろ過により取り出し、冷却した蒸留水で洗浄後、減圧下溶媒を除去したところ、白色固体の目的物(収量1.68g、純度98.3%)を得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.90(19H,e-1,p,q,r),1.93(3H,b),2.03(1H,q),2.26(1H,s),2.66(1H,t),3.37(1H,o)3.54(2H,m,n),4.22(1H,u),5.58(1H,a2), 6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):18.0(b),21.3(g or h),23.3(g or h),27.2(r),30.9(t),33.5(p),38.1(i),41.0(q),42.4(f or k),43.4(f or k),46.3(j),46.8(s),64.4(l),66.4(m),69.2(n),75.4(e),79.0(o),84.9(u),125.2(a),136.1(c),167.2(d),178.9(v)
実施例19
3−(2−エトキシ−1−メチル−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルアクリレートの合成
3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート(出光興産製)を3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルアクリレート(出光興産製)28.54g(0.095mol)に変更した以外は、実施例3と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は、収率86%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.27(2H),1.30(3H,q),1.36(3H),1.39(5H,n and r),1.40(9H,p),1.42-1.80(18H),2.04(1H),3.85(1H,m),3.91(1H,p),4.12(2H,p),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):14.1(q),17.1(n),21.3(g or h),22.0(r),23.3(g or h),28.0(s),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),61.6(p),62.3(l),70.9(m),75.4(e),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例20
2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸の合成
実施例3で得られた3−(2−エトキシ−1−メチル−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレートを実施例19で得られた3−(2−エトキシ−1−メチル−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルアクリレート19.34g(0.060mol)に変更した以外は、実施例6と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は収率82%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.73(10H),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),21.3(g or h),23.3(g or h),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例21
3−{2−[(t−ブチロキシ)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例7と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明液体で、収率65%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.36(3H),1.39(3H,n),1.40(9H,p),1.42-1.73(10H),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),21.3(g or h),23.3(g or h),28.8(p),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),82.4(r),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例22
3−{2−[(2−メチル−2−シクロヘキシル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例8と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明液体で、収率60%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.76(23H),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),19.5(t),21.3(g or h),23.3(g or h),24.1(p),28.3(u),38.1(i),40.6(s),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),88.7(r),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例23
3−{2−[(2−エチル-2-シクロヘキシル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例9と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は透明液体で、収率63%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):0.96(3H,q),1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.76(23H),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):5.9(q),17.1(q),17.1(n),19.5(t),21.3(g or h),23.3(g or h),24.1(p),28.3(u),38.1(i),40.6(s),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),88.7(r),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例24
3−{2−[(シクロヘキシルオキシ)メトキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例10と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は収率60%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.38(3H,n),1.39-1.73(20H),2.04(1H),2.79(1H,r),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.15(1H,a1),6.05(1H,c), 6.16(2H,q)
13C−NMR(127MHz):17.1(q),17.1(n),18.0(b),21.3(g or h),22.1(t),23.3(g or h),28.3(u),,34.0(s),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),78.5(r),91.2(q),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例25
3−{2−[(2−エチル-2-シクロペンチル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例11と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は、透明液体で、収率80%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):0.96(3H,q),1.24-1.30(2H),1.36(1H),1.39(3H,n),1.42-1.84(18H),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):5.9(q),17.1(q),17.1(n),21.3(g or h)22.2(t),23.3(g or h),28.3(u),31.6(p),38.1(i),39.6(s),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),61.6(p),70.9(m),75.4(e),88.7(r),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例26
3−{2−[(2−メチル-2-アダマンチル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例12と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は、透明液体で、収率55%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.18(5H),1.36(1H),1.38(3H,n),1.39〜1.91(23H),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(n),19.4(q),21.3(g or h),22.2(t),23.3(g or h),28.3(u),29.3(s, y,v or w),31.5(t or v),31.6(p),37.8(u),38.1(i),39.6(s),40.0(r or x),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),,70.9(m),75.4(e),83.4(p),88.7(r),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例27
3−{2−[(2−エチル−2−アダマンチル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例13と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は、透明液体で、収率80%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):0.96(3H,A),1.18(5H),1.36(1H),1.38(3H,n),1.39-1.91(23H),1.93(3H,b),2.04(1H),3.85(1H,m),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):6.5(A),17.1(n),21.3(g or h),22.2(t),23.3(g or h),27.2(q),28.3(u),29.3(s, y,v or w),31.5(t or v),31.6(p),37.8(u),38.1(i),39.6(s),40.0(r or x),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),70.9(m),75.4(e),83.4(p),88.7(r),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例28
3−[2−[(シクロヘキシル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ]−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例14と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は、透明粘性液体で、収率86%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24〜1.36(3H),1.39(5H,n and r),1.40(9H,p),1.42-1.80(18H),2.04(1H),3.85(1H,m),3.91(1H,p),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(n),21.3(g or h),22.0(r),23.3(g or h),28.0(s),32.2(q),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),46.0(j),62.3(l),70.9(m),75.4(e),75.8(p),125(a),128.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例29
3−{2−[(1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘフ゜タ−2−イル]オキシ)−1−メチル−2−オキソエトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例15と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。目的物は、透明粘性液体で、収率76%で得られた。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.11(6H,x and y),1.16(3H,v),1.24-1.87(19H),1.93(3H,b),3.85(1H,m),3.89(1H,p),5.58(1H,a2),6.05(1H,c),6.15(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):13.5(v),17.1(n),18.0(b),19.5(x and y),21.3(g or h),22.0(r),23.3(g or h),23.3(s),30.2(t),32.5(q),32.2(q),38.1(i),42.4(f or k),43.1(f or k),45.4(r),46.0(j),49.5(u),50.6(w),62.3(l),70.9(m),75.4(e),82.4(p),125(a),283.3(c),167.2(d),170.9(o)
実施例30
3−[1−メチル−2−オキソ−2−[(2−オキソヘキサヒドロ−2H−3,5−メタノシクロペンタ[b]フラン−6−イル)オキシ]エトキシ]−1−アダマンチルアクリレートの合成
実施例6で得られた2−{[3−(メタクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸を実施例20で得られた2−{[3−(アクリロイルオキシ)−1−アダマンチル]オキシ}プロパン酸19.13g(0.065mol)に変更した以外は、実施例16と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、目的物を得た。白色固体の目的物を収率58%で得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24〜1.88(21H,d-k,m,q,v),2.03(1H,p),2.26(1H,r),2.66(1H,s),3.85(1H,l),4.49(1H,o or t), 4.50(1H,o or t),6.05(1H,b),5.80(1H,a2)6.43(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):17.1(m),21.3(f or g),23.3(f or g),27.1(q),30.8(s),33.4(v),38.1(h),39.9(p),42.4(e or j),43.1(e or j),46.0(i),46.5(r),61.3(k),71.2(l),75.1(d),81.6(o),83.8(t),128.3(b),130.2(a),166.5(c),170.9(n),178.9(u)
実施例31
3−[(2,6−ノルボルナンカルボラクトン−5−イル)オキシ]−1−アダマンチルアクリレートの合成
3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート(出光興産製)を3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルアクリレート(出光興産製)3.00g(10mmol)に変更した以外は、実施例1と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、粗目的物を収量3.02g、純度92.5%で得た。実施例1と同様に晶析を行い、白色固体の目的物を収量1.72g、純度99.7%で得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24〜1.88(19H,d-k,m,n,r),2.26(1H,o),2.66(1H,p),3.37(1H,l),4.22(1H,q),5.80(1H,a2),6.05(1H,b),6.43(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):21.3(f or g),23.3(f or g),27.2(n),30.9(p),33.5(r),38.1(h),41.0(q),41.6(m),42.4(e or j),43.4(e or j),46.3(i),46.8(o),62.5(k),74.6(l),75.1(d),79.0(o),84.9(u),128.3(b),130.2(a),166.5(c),178.9(s)
実施例32
3−[(2−オキソテトラヒドロフラン−3−イル)オキシ]−1−アダマンチルアクリレートの合成
3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート(出光興産製)を3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルアクリレート(出光興産製)3.00g(10mmol)に変更した以外は、実施例2と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、粗目的物を収量2.01g、純度80.9%で得た。実施例2と同様に晶析を行い、白色固体の目的物を収量1.42g、純度98.9%で得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.88(14H,d-k),2.11(1H,o1 or o2),2.36(1H,o1 or o2),3.65(1H,l),4.25(1H, n1 or n2),4.35(1H,n1 or n2),5.80(1H a2),6.05(1H,b),6.43(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):21.3(f or g),23.3(f or g),23.9(o),38.1(h),42.4(e or j),43.1(e or j),46.0(i),61.6(k),65.0(n),75.1(d),85.8(l),128.3(b),130.2(a),166.5(c),173.7(m)
実施例33
3−[(5−オキソテトラヒドロフラン−3−イル)オキシ]−1−アダマンチルアクリレートの合成
3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルメタクリレート(出光興産製)を3−メタンスルホニルオキシ−1−アダマンチルアクリレート(出光興産製)3.00g(10mmol)に変更した以外は、実施例17と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、粗目的物を収量2.01g、純度80.9%で得た。実施例2と同様に晶析を行い、白色固体の目的物を収量1.57g、純度99.4%で得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.88(14H,d-k),2.31(1H,n1 or n2),2.56(1H,n1 or n2),3.45(1H,l),4.30(1H,o1 or o2),4.55(1H,o1 or o2),5.80(1H,a2),6.05(1H,b),6.43(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):21.3(f or g),23.3(f or g),38.1(h),40.5(n),42.4(e or j),43.4(e or j),46.3(i),59.6(l),61.6(k),75.1(d),75.6(o),128.3(b),130.2(a),166.5(c),176.1(m)
実施例34
3−{2−[(2−オキソヘキサヒドロ−2H−3,5−メタノシクロペンタ[b]フラン−6−イル)オキシ]エトキシ}−1−アダマンチルアクリレートの合成
3−(2−ヒドロキシエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレート(出光興産製)を3−(1−ヒドロキシエトキシ)−1−アダマンチルアクリレート(出光興産製)2.66g(10mmol)に変更した以外は、実施例18と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施し、粗目的物を収量3.15g、純度89.9%で得た。実施例18と同様に晶析を行い、白色固体の目的物を収量1.72%、純度99.7%で得た。
[核磁気共鳴分光法(NMR):溶媒CDCl3
1H−NMR(500MHz):1.24-1.89(19H,d-k,o,p,u),2.26(1H,q),2.66(1H,r),3.37(1H,n),3.54(1H,l or m),3.55(1H,l or m),6.05(1H,b),5.80(a2),6.43(1H,a1)
13C−NMR(127MHz):21.3(f or g),23.3(f or g),27.2(p),30.9(r),33.5(u),38.1(h),41.0(o),42.4(e or j),43.1(e or j),46.0(i),46.8(q),64.4(k),66.4(l),69.2(m),75.1(d),79.0(n),84.9(s),128.3(b),130.2(a),166.5(c),178.9(t)
実施例35
モノマーを実施例1で得られた3−[(2,6−ノルボルナンカルボラクトン−5−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレートから実施例9で得られた3−{2−[(2−エチル−2−シクロヘキシル)オキシ]−1−メチル-2-オキソエトキシ}−1−アダマンチルメタクリレート10.46g(25mmol)に変更した以外は、実施例5と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施したところ、重合物は12.65g得られた。GPC法により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は10,300、Mw/Mnは2.6であった。
実施例36
モノマーをアダマンテートHM(出光興産製)から2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルメタクリレート4.25g(25mmol)に変更した以外は、実施例5と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施したところ、重合物は8.21g得られた。GPC法により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は9,800、Mw/Mnは2.3であった。
実施例37
モノマーとして実施例1で得られた3−[(2、6−ノルボルナンカルボラクトン−5−イル)オキシ]−1−アダマンチルメタクリレート18.62g(50mmol)を2−ブタノン200mLに溶解し、V601(和光純薬製)1.15g(5mmol)を重合開始剤として加えた。窒素雰囲気下、液体窒素温度で3回凍結脱気を行い、窒素雰囲気下、還流条件で6時間反応させた。反応液にメタノール20mLを加えて反応停止後、これを撹拌しながら、メタノール3,000L中に撹拌しながら滴下して再沈殿を行なった。ガラスフィルターでろ過し、固形分を60℃で3日間乾燥したところ、重合物を14.59g得られた。GPC法により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は11,300、Mw/Mnは3.8であった。
実施例38
モノマーを実施例3で得られた3−(2−エトキシ−1−メチル−2−オキソエトキシ)−1−アダマンチルメタクリレート16.82g(50mmol)に変更した以外は、実施例37と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施したところ、重合物は14.65g得られた。GPC法により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は10,300、Mw/Mnは2.6であった。
実施例39
モノマーを実施例14で得られた3−[2−[(シクロヒキシル)オキシ]−1−メチル−2−オキソエトキシ]−1−アダマンチルメタクリレート19.52g(50mmol)に変更した以外は、実施例37と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施したところ、重合物は12.65g得られた。GPC法により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は13,200、Mw/Mnは3.1であった。
比較例1
モノマーを2−オキソテトラヒドロフラン−3−イルメタクリレート8.50g(50mmol)に変更した以外は、実施例37と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施したところ、重合物は6.57g得られた。GPC法により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は8,600、Mw/Mnは2.4であった。
比較例2
モノマーを2、6−ノルボルナンカルボラクトン−5−イルメタクリレート11.11g(50mmol)に変更した以外は、実施例37と同様の装置、試薬量、反応条件で同様の操作を実施したところ、重合物は9.85g得られた。GPC法により分子量を測定したところ、ポリスチレン換算分子量は12,300、Mw/Mnは2.7であった。
実施例40
実施例37と比較例1及び比較例2で得られたポリマー各4.2gを1,4−ジオキサン23.8g及びγ−ブチロラクトン7gに溶解させた。その溶液を2インチのシリコンウェハにスピンコートし、それぞれ膜厚(初期膜厚)を測長走査型電子顕微鏡(CD−SEM)により確認した。表1に膜厚を示す。そのウェハを反応性イオンエッチング(RIE)処理した。RIE条件としては、CF4とH2ガスを用いて、200W、10MPaで30分間で実施した。RIE処理後の膜厚(処理後膜厚)をCD−SEMに確認した。表1に膜厚を示す。
膜厚の減少量をRIE処理時間で割ることでエッチングレートを算出した。その結果、実施例37で得られたポリマーのエッチング速度が最も優れていることが分かった。
本発明の脂環式構造及び末端基を有する重合性化合物を構成成分とする重合体は、高いドライエッチング耐性能と短波長の光に対して優れた透過性を有し、遠紫外光、特にArFエキシマレーザー光やF2エキシマレーザー光用などのフォトレジスト組成物の被膜形成成分として好適である。

Claims (9)

  1. 一般式(19)で表される脂環式構造、重合性基及び末端基を有することを特徴とする重合性化合物。
    [式中、Aは、式(2)
    (式中、R0は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基又はトリフルオロメチル基を示し、*はK 1 との結合手を示す。)
    で表わされる基を示し、複数のAは同じでもよく、異なっていてもよい。K1及びK2は、式(5)、(6)、(7)及び(8)
    (式中、R1、R2、R3 及びR 4 は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はハロゲン原子を示し、k及びlは0〜10の整数を示し、X1及びX2は酸素原子、硫黄原子及びNH基を示す。*は重合性基側又は末端基側、**は脂環式基側を示す。)
    で表わされる基から選ばれる連結基を示し、複数のK1及びK2は同じでもよく、異なっていてもよい。Lは、一般式(10)
    (式中、Yは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルシアノ基又は2つのYが一緒になって形成された=O又は=Sを示す。複数のYは、同じでもよく、異なっていてもよい。mは0〜15の整数を示す。2つの**のうち一方はK 1 との結合手を示し、他方はK 2 との結合手を示す。
    で表わされる基を示す。Zは、式(17)及び(18)
    (式中、R7は、炭素数1〜30のアルキル基又は炭素数5〜30のシクロアルキル基を示す。X3は、水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、PO3、ニトロ基,OSO2CH3、SSO2CH3、NHSO2CH3を示す。*はK 2 との結合手を示す。
    で表わされる基から選ばれる末端基を示す。複数のZは同じでもよく、異なっていてもよい。a及びbは1以上の整数、c及びdはそれぞれ1を示す。
  2. 一般式(19)において、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、kは0である。)である請求項1に記載の重合性化合物。
  3. 一般式(19)において、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、lは0である。)である請求項1に記載の重合性化合物。
  4. 一般式(19)において、K1の少なくとも1つが一般式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基である請求項3に記載の重合性化合物。
  5. 一般式(19)において、K1の少なくとも1つが式(5)で表わされる基(但し、X1及びX2は酸素原子を示し、kは0である。)であり、K2の少なくとも1つが式(7)で表わされる基(但し、X2は酸素原子を示し、lは0である。)である請求項4に記載の重合性化合物。
  6. 一般式(19)で表される脂環式構造、重合性基及び末端基を有することを特徴とする重合性化合物。
    [式中、Aは、式(2)
    (式中、R 0 は水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基又はトリフルオロメチル基を示し、*はK 1 との結合手を示す。)
    で表わされる基を示し、複数のAは同じでもよく、異なっていてもよい。K 1 及びK 2 は、式(5)、(6)、(7)及び(8)
    (式中、R 1 、R 2 、R 3 及びR 4 は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基又はハロゲン原子を示し、k及びlは0〜10の整数を示し、X 1 及びX 2 は酸素原子、硫黄原子及びNH基を示す。*は重合性基側又は末端基側、**は脂環式基側を示す。)
    で表わされる基から選ばれる連結基を示し、複数のK 1 及びK 2 は同じでもよく、異なっていてもよい。Lは、一般式(10)
    (式中、Yは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルシアノ基又は2つのYが一緒になって形成された=O又は=Sを示す。複数のYは、同じでもよく、異なっていてもよい。mは0〜15の整数を示す。2つの**のうち一方はK 1 との結合手を示し、他方はK 2 との結合手を示す。)
    で表わされる基を示す。Zは、式(17)及び(18)
    (式中、R 7 は、下記いずれかの式で表される基を示す。
    3 は、水素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、PO 3 、ニトロ基,OSO 2 CH 3 、SSO 2 CH 3 、NHSO 2 CH 3 を示す。*はK 2 との結合手を示す。)
    で表わされる基から選ばれる末端基を示す。複数のZは同じでもよく、異なっていてもよい。a及びbは1以上の整数、c及びdは1〜15の整数を示し、c+d≦16である。]
  7. 下記式(i)〜(xiv)のいずれかで表される請求項1〜6のいずれかに記載の重合性化合物。
    (式中、R11は、水素原子又はメチル基を表し、R12は水素原子、メチル基又はエチル基を表し、R13は、メチル基又はエチル基を表す。)
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の重合性化合物を構成成分とすることを特徴とする重合体。
  9. 請求項1〜7のいずれかに記載の重合性化合物を構成成分とする重合体を含有することを特徴とするフォトレジスト組成物。
JP2007516274A 2005-05-20 2006-05-15 フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物 Active JP5193597B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007516274A JP5193597B2 (ja) 2005-05-20 2006-05-15 フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005148737 2005-05-20
JP2005148737 2005-05-20
PCT/JP2006/309646 WO2006123605A1 (ja) 2005-05-20 2006-05-15 フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物
JP2007516274A JP5193597B2 (ja) 2005-05-20 2006-05-15 フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2006123605A1 JPWO2006123605A1 (ja) 2008-12-25
JP5193597B2 true JP5193597B2 (ja) 2013-05-08

Family

ID=37431178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007516274A Active JP5193597B2 (ja) 2005-05-20 2006-05-15 フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20090253881A1 (ja)
EP (1) EP1882705A4 (ja)
JP (1) JP5193597B2 (ja)
KR (1) KR20080008320A (ja)
CN (1) CN101180324A (ja)
TW (1) TW200710102A (ja)
WO (1) WO2006123605A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5391562B2 (ja) * 2008-03-12 2014-01-15 Jsr株式会社 新規化合物
JP2009234956A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Jsr Corp 重合性化合物
JP2009292784A (ja) * 2008-06-06 2009-12-17 Idemitsu Kosan Co Ltd アダマンチルアルカンポリオール、アダマンチルアルカン(メタ)アクリレート、それらの製造方法及び同ジ(メタ)アクリレートを含む樹脂組成物ならびに光学電子部品材料
JP6327066B2 (ja) * 2013-09-03 2018-05-23 住友化学株式会社 化合物、樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001131138A (ja) * 1999-11-08 2001-05-15 Daicel Chem Ind Ltd アダマンタン誘導体及びその製造法
JP2001215708A (ja) * 2000-02-04 2001-08-10 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物
JP2005326609A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP2006089412A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Idemitsu Kosan Co Ltd アダマンタン誘導体、その製造方法及びフォトレジスト用感光材料
JP2006113140A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6391520B1 (en) * 1998-05-25 2002-05-21 Daicel Chemical Industries, Ltd. Compounds for photoresist and resin composition for photoresist
JP4527212B2 (ja) * 1998-05-25 2010-08-18 ダイセル化学工業株式会社 酸感応性化合物及びフォトレジスト用樹脂組成物
JP2004069921A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物
JP2004069981A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物
JP2004271843A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物
WO2005075406A1 (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. アダマンタン誘導体及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001131138A (ja) * 1999-11-08 2001-05-15 Daicel Chem Ind Ltd アダマンタン誘導体及びその製造法
JP2001215708A (ja) * 2000-02-04 2001-08-10 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物
JP2005326609A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP2006089412A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Idemitsu Kosan Co Ltd アダマンタン誘導体、その製造方法及びフォトレジスト用感光材料
JP2006113140A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200710102A (en) 2007-03-16
KR20080008320A (ko) 2008-01-23
JPWO2006123605A1 (ja) 2008-12-25
CN101180324A (zh) 2008-05-14
US20090253881A1 (en) 2009-10-08
EP1882705A4 (en) 2009-12-09
WO2006123605A1 (ja) 2006-11-23
EP1882705A1 (en) 2008-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5018743B2 (ja) 含フッ素化合物とその高分子化合物
JP4410508B2 (ja) 含フッ素化合物とその高分子化合物
US9678425B2 (en) Polymerizable fluoromonomer, fluoropolymer, resist material, and method of pattern formation
TWI415837B (zh) 含氟化合物,含氟聚合物,負型光阻組成物,以及使用彼的圖案形成方法
JP4397834B2 (ja) ポジ型レジスト組成物、レジストパターン形成方法および化合物
KR101595583B1 (ko) (메트)아크릴산에스테르 유도체 및 그 중간체 그리고 고분자 화합물
EP1790645A1 (en) Lactone compound, lactone-containing monomer, polymer of those, resist composition using same, method for forming pattern using same
EP1352904B1 (en) (meth)acrylate esters, starting alcohols for the preparation thereof, processes for preparing both, polymers of the esters, chemically amplifiable resist compositions, and method for forming patterns
US6683202B2 (en) Fluorine-containing monomeric ester compound for base resin in photoresist composition
JP3642316B2 (ja) 化学増幅レジスト用単量体、化学増幅レジスト用重合体、化学増幅レジスト組成物、パターン形成方法
JP5193597B2 (ja) フォトレジスト用重合性化合物、その重合体及び該重合体を含むフォトレジスト組成物
JP2004323422A5 (ja)
JP2004323422A (ja) フッ素系環状化合物、フッ素系重合性単量体、フッ素系高分子化合物並びにそれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法
JP2004307447A (ja) フッ素系環状化合物、フッ素系重合性単量体、フッ素系高分子化合物並びにそれを用いたレジスト材料及びパターン形成方法
US6403822B2 (en) Ester compounds having alicyclic structure and method for preparing same
JP2001302589A (ja) 脂環構造を有する新規エステル化合物及びその製造方法
KR100602039B1 (ko) 신규한 에스테르 화합물
JP3916425B2 (ja) 含フッ素アクリレート誘導体とその製造法、およびそれを用いた高分子化合物
US20060147832A1 (en) Polymer and positive type resist composition
JP2003137940A (ja) 含フッ素高分子化合物および感光性コーティング材料
KR100889284B1 (ko) 락톤 화합물, 락톤 함유 단량체, 그의 중합체, 그를 이용한레지스트 조성물 및 그를 이용한 패턴 형성방법
JP2004262895A (ja) ラクトン化合物
JP2004285327A (ja) ポリマー及びポジ型レジスト組成物
JP2004155680A (ja) 含フッ素ビニルエーテルおよびそれを使用した含フッ素重合体、ならびに含フッ素重合体を使用したレジスト材料

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120322

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5193597

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160208

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250