JPH0348500B2 - - Google Patents

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JPH0348500B2
JPH0348500B2 JP55085277A JP8527780A JPH0348500B2 JP H0348500 B2 JPH0348500 B2 JP H0348500B2 JP 55085277 A JP55085277 A JP 55085277A JP 8527780 A JP8527780 A JP 8527780A JP H0348500 B2 JPH0348500 B2 JP H0348500B2
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JP
Japan
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layer
substrate
substance
diacetylene
photoresist
Prior art date
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JP55085277A
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Japanese (ja)
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JPS5642229A (en
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Furanku Gyarito Ansonii
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University Patents Inc
Original Assignee
University Patents Inc
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Publication date
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Publication of JPH0348500B2 publication Critical patent/JPH0348500B2/ja
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な写真又はフオトリソグラフ材料
に関する。本明細書は写真とフオト・リソグラフ
イー(photolithography)とに有用なコーテイン
グ、およびジアセチレンを用いるフオト・レジス
ト(photoresisst)と写真とその他の目的用の新
種の被覆について記述する。本発明に従つて、独
特の規則的な構造を示す複数の領域(ドメイン)
を包含する被覆がつくられ、優れた高解像能と効
率とを有する写真フイルムとフオトリソグラフ材
料とが提供される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to novel photographic or photolithographic materials. This specification describes coatings useful in photography and photolithography, and photoresists using diacetylenes and new types of coatings for photography and other purposes. According to the invention, multiple regions (domains) exhibiting a unique regular structure
The coatings are made to provide photographic film and photolithographic materials with superior high resolution and efficiency.

本発明の材料を構成するジアセチレン組成物は
従来技術に公知の物質に比較して非常に改善され
た写真特性およびフオトリソグラフイー特性を提
供する。すなわち、大きく改善された効率、不透
過性、構造的規則性、解像能、コントラスト
(contrast)、および基板への接着性が証明され
る。一般に用いられているフオトレジスト物質と
の直接的な比較を行なつた。グリシジル・メタク
リレート、ポリブタジエン・スルホンおよびポリ
メチル・メタクリレートの如き既知の物質は0.1
またはそれ以下の桁の量子効率を有しているが、
本発明のジアセチレン試料は光量子当り108ない
し1012分子が反応する量子効率を有している。同
様に、従来の物質は上記の量子効率に達するため
にはcm3当り10〜20ないし300〜500ジユールの放射
線吸収(radiation absorption)が必要である
が、本発明のジアセチレンはcm3当り僅かに約0.03
ジユール必要なだけである。さらに、現在使われ
ているフオトレジストはその解像力が約10000Å
であり、極端な場合でも2000〜3000Åであるが、
本発明のレジストは100Åぐらいの構造を解像す
る。それ故、本発明のジアセチレン性被膜組成物
が写真とフオトリソグラフイーとに非常に本質的
な進歩を意味することは当業者には容易に認めら
れるであろう。
The diacetylene compositions comprising the materials of the present invention provide greatly improved photographic and photolithographic properties compared to materials known in the prior art. That is, greatly improved efficiency, opacity, structural regularity, resolution, contrast, and adhesion to substrates are demonstrated. A direct comparison was made with commonly used photoresist materials. Known substances such as glycidyl methacrylate, polybutadiene sulfone and polymethyl methacrylate are 0.1
It has a quantum efficiency of an order of magnitude or lower, but
The diacetylene samples of the present invention have quantum efficiencies of 10 8 to 10 12 molecules reacted per photon of light. Similarly, while conventional materials require radiation absorption of 10-20 to 300-500 joules per cm 3 to reach the above quantum efficiency, the diacetylene of the present invention requires only a radiation absorption of 10-20 to 300-500 joules per cm 3 . about 0.03
All you need is joule. Furthermore, the resolution of currently used photoresists is approximately 10,000 Å.
, and even in extreme cases it is 2000-3000Å,
The resist of the present invention resolves structures of about 100 Å. Therefore, it will be readily appreciated by those skilled in the art that the diacetylenic coating compositions of the present invention represent a very substantial advance in photography and photolithography.

フオトレジストは、英国特許第565号がトルボ
ツト(Tolbot)に対し、塩化第2鉄による銅の
差別的(differential)エツチング(etching)に
有効な二クロム酸塩の感光性ゼラチン被膜につい
て与えられた1852年にその始まりを有している。
この時以来、多くの組成物と方法とが開発され、
光またはその他の放射エネルギーのパターン
(pattern)を、このような放射エネルギーに対し
て敏感な被膜の中間体を介して基板上に転写する
のに役立つた。リソグラフイーの技術は最近の数
十年間に広く開発され、マクロからミクロまでの
いろいろな方式の印刷、エツチングおよび像の複
写を包含し、全く新しい工業の発展を育てた。概
略については、ウイリアム・ドフオレスト
(William DeForest)著、マツクグロー・ヒル社
(McGraw−Hill)1975年刊の「フオトレジスト
物質およびその方法」を見られたい。
Photoresist is a photoresist in 1852, British Patent No. 565 was awarded to Tolbot for a photosensitive gelatin coating of dichromate effective for differential etching of copper with ferric chloride. It has its beginning in the year.
Since this time, many compositions and methods have been developed and
It serves to transfer a pattern of light or other radiant energy onto a substrate through a coating intermediate sensitive to such radiant energy. The technology of lithography has been widely developed in recent decades, encompassing a variety of printing, etching, and image reproduction techniques, from macroscopic to microscopic, and has fostered the development of an entirely new industry. For an overview, see "Photoresist Materials and Methods" by William DeForest, McGraw-Hill, 1975.

フオトリソグラフイーの使用に大きな信頼を寄
せている1つの工業は微細構造製作工業である。
この工業は非常に小さな寸法の薄膜の表面上に置
かれた構造を生産し、情報処理、エレクトロニク
ス、スイツチおよび集積されたエレクトロニクス
を信頼する他のデバイスの製造および、1片のケ
イ素その他の基板上への多数の非常に小さなデバ
イスの製作および相互接続の基礎である。
One industry that relies heavily on the use of photolithography is the microstructure fabrication industry.
This industry produces structures placed on the surface of thin films of very small dimensions, and is used in the manufacture of information processing, electronics, switches and other devices that rely on integrated electronics, and on a single piece of silicon or other substrate. is the basis for the fabrication and interconnection of large numbers of very small devices to

フオトレジストと当業界で一般に称されている
フオトリソグラフイー利用の典型的な使用がアリ
ール・ダブリユー・キース(R.W.Keyes)によ
つてサイエンス(Science)の第196巻、第4293号
の第945〜949頁に記載されている。キースの論文
にある如く、通常ケイ素である基板を、適当な酸
化工程によつて基板それ自体からの「成長」によ
つて非電導体の層、しばしば二酸化ケイ素であ
る、で被覆する。次に、基板を1層またはそれ以
上の層のフオトレジストで被覆する。この時、フ
オトレジストの選択された部分を適当な形式の放
射エネルギにさらすと、照射が、このようにさら
されたフオトレジストの部分の構造または物性を
変える。すなわち、光、特に紫外線、X−線放
射、レーザーなどの如き電磁エネルギー、および
電子ビーム、粒子ビーム(particle beam)、プ
ラズマ放射の如き粒子放射が、照射されたフオト
レジストの部分の構造または物性を変えるのに利
用される。
A typical use of photolithography, commonly referred to in the industry as a photoresist, is described by RWKeyes in Science, Volume 196, No. 4293, pp. 945-949. It is described in. As in the Keith article, a substrate, usually silicon, is coated with a layer of a non-conductor, often silicon dioxide, "grown" from the substrate itself by a suitable oxidation process. The substrate is then coated with one or more layers of photoresist. Selected portions of the photoresist are then exposed to a suitable type of radiant energy, and the radiation alters the structure or physical properties of the portions of the photoresist so exposed. That is, light, particularly electromagnetic energy such as ultraviolet radiation, used to change.

フオトレジストの選択された部分の照射とそれ
に随伴する構造または物性の変化の結果、レジス
トの選択された部分と選択されなかつた部分との
間に、構造または物性の変化に基づく区別がつけ
られる。すなわち、選択された部分は、適切な手
段によつて、選択されなかつた部分よりもより多
くか、またはより少なく下層の基板から取り除か
れるのに適するものと見られる。選択された部分
は選択されなかつた部分に比較して、液状媒体中
により多くかまたはより少なく溶解したり、より
高いかまたはより低い蒸気圧を有したり、化学薬
品の攻撃に対してより大きいかまたはより小さい
抵抗を示したり、または基板から特異的に取り除
かれ易いという他の構造または特性上の差違を明
示する。これらの区別の1つまたはそれ以上に基
づいて、フオトレジストの選択された(照射され
た)部分は、選択されなかつた(照射されなかつ
た)部分を基板に残して基板から取り除かれる
か、または選択されなかつた部分を取り除いて選
択された部分が残るかする。伝統的なフオトグラ
フ法の類推により、フオトレジストの場合、ポジ
型と称するフオトレジストを用いて前者の方法を
行ない、後者はネガ型フオトレジストを使用す
る。
As a result of irradiation of selected portions of the photoresist and associated changes in structure or physical properties, a distinction is made between selected and unselected portions of the resist based on changes in structure or physical properties. That is, selected portions are seen to be more or less suitable to be removed from the underlying substrate than unselected portions by appropriate means. The selected portion is more or less soluble in the liquid medium, has a higher or lower vapor pressure, or is more susceptible to chemical attack than the unselected portion. or exhibit lower resistance or exhibit other structural or property differences that make them uniquely amenable to removal from the substrate. Based on one or more of these distinctions, selected (illuminated) portions of the photoresist are removed from the substrate leaving unselected (non-irradiated) portions on the substrate; or Remove the unselected parts and leave the selected parts. By analogy with traditional photographic methods, in the case of photoresists, the former method is carried out using a so-called positive-working photoresist, and the latter uses a negative-working photoresist.

照射に対するフオトレジストの部分の選択はい
ろいろな方法で行なわれ、それらはすべて当業者
に周知のものである。マスキング(masking)は
一般的な方法であつて、フオトレジスト被覆基板
(または複合基板)の表面上に、通常写真的に作
られたマスクを置き、マスクを介しての放射の通
過によつて行なわれる。マスクは、レジスト層の
照射されるべき部分と照射されない部分とに応じ
て、それぞれ透明領域と不透明領域を有するよう
に設計される。当業者に周知の如く、マスキング
技術に用いられる放射エネルギーは視準整正
(collimate)、焦点合せ、単色光または密着の利
点を受けている。また、電子ビーム、イオン、ビ
ームおよびプラズマ照射の如きいろいろな形式の
粒子照射がマスキング技術に用いられる如く、電
磁スペクトルの総ての部分がマスキング技術に用
いられる。
Selection of the portion of the photoresist for irradiation may be done in a variety of ways, all of which are well known to those skilled in the art. Masking is a common method carried out by placing a mask, usually photographically produced, on the surface of a photoresist-coated substrate (or composite substrate) and passing radiation through the mask. It will be done. The mask is designed to have transparent and opaque areas, depending on the parts of the resist layer that are to be irradiated and the parts that are not, respectively. As is well known to those skilled in the art, the radiant energy used in masking techniques is subject to the benefits of collimate, focusing, monochromatic light, or close contact. Also, all parts of the electromagnetic spectrum are used in masking techniques, such as various forms of particle irradiation such as electron beam, ion, beam, and plasma irradiation.

また、マスキングを用いることなしにレジスト
層の選択された部分を照射することも周知であ
る。すなわち、放射エネルギー・ビーム特にレー
ザー、電子または粒子の直接投映(direct
projection)を行なつて層の選択された部分を照
射してもよい。このような投映は一般に自動化さ
れた装置およびコンピユーターによつて制禦され
る。フオトレジストの選択された部分を照射する
装置および機構は当業者に周知であることは理解
されることである。たとえば、アイ・イー・イ
ー・イー・(IEEE)の会報、第62巻、第10号、
1974年10月の第1361頁〜第1387頁のヘンリー.ア
イ・スミス(Hery I.Smith)の「表面音波
(Surface−Acoustic−Wave)と薄膜光学的デバ
イスの製作技術;X線光学:固体への応用」〔エ
イチ.ジエー.クエイサー(H.J.Queisser)編〕.
イー.スピラー(E.Spiller)とアール.フエー
ダー(R.Feder)との「X線リソグラフイー」
(1977年)第35頁〜第92頁スプリンガー
(Springer)、数理科学年報(Ann.Rev.Mat.
Sci.)、第6巻、第267頁〜第301頁のエム・エフ.
トンプソン(L.F.Thompson)とアール.イー.
ケルウイン(R.E.Keruin)との「フオト−およ
びエレクトロン−レジスト用高分子レジスト系」
を見られたい。
It is also known to irradiate selected portions of a resist layer without masking. i.e. direct projection of radiant energy beams, especially lasers, electrons or particles.
projection) may be used to irradiate selected portions of the layer. Such projection is generally controlled by automated equipment and computers. It is understood that equipment and mechanisms for irradiating selected portions of photoresist are well known to those skilled in the art. For example, IEEE Bulletin, Volume 62, No. 10,
Henry, October 1974, pages 1361-1387. "Surface-Acoustic-Wave and thin-film optical device fabrication technology; X-ray optics: Application to solids" by Hery I. Smith [H. J.A. Edited by HJQueisser].
E. E.Spiller and R. "X-ray lithography" with R.Feder
(1977) pp. 35-92 Springer, Ann. Rev. Mat.
Sci.), Vol. 6, pp. 267-301.
LFThompson and Earl. E.
"Polymer resist system for photo and electron resist" with REKeruin
I want to be seen.

フオトレジストの選択された部分の照射および
選択された部分または選択されなかつた部分の選
択的除去の結果、ネガ型またはポジ型のいずれを
用いるかによつて照射された、または照射されな
かつたフオトレジストによつてつくられたパター
ンが基板上に残るであろうことが理解されよう。
このフオトレジストのパターンは、通常酸化ケイ
素と交互に存在するであろう。さらされた酸化ケ
イ素(または他の基板)層のセグメント
(segment)または部分が次に処理を受ける。ほ
とんどすべての場合、当業者に周知の方法によつ
て酸化物層が除去またはエツチングされる。酸化
ケイ素のエツチングは、処理および加工のために
下層のケイ素基板を露出することを志している。
酸化ケイ素のエツチングがフオトレジストで被覆
されていない領域のみで行なわれることを意図し
ている。それ故、露出された酸化物の部分を除去
するのに用いられるエツチング手段に対してフオ
トレジストは相対的に不感でなければならない。
Irradiation of selected portions of the photoresist and selective removal of selected or unselected portions results in irradiated or unirradiated photoresist, depending on whether a negative or positive tone is used. It will be appreciated that the pattern created by the resist will remain on the substrate.
This pattern of photoresist will normally alternate with silicon oxide. The exposed segment or portion of the silicon oxide (or other substrate) layer is then subjected to processing. In almost all cases, the oxide layer is removed or etched by methods well known to those skilled in the art. Silicon oxide etching aims to expose the underlying silicon substrate for processing and processing.
It is intended that the silicon oxide etch be carried out only in areas not covered with photoresist. Therefore, the photoresist must be relatively insensitive to the etching means used to remove the exposed oxide portions.

酸化物層のエツチング除去後、残つているフオ
トレジストを除去して、露出されたケイ素と酸化
ケイ素または他の基板材とのパターンを生産す
る。次に、露出されたケイ素を処理してその電気
的特性を変える。この処理として、「ドーピング
(doping)」と称される工程によることが多い。
ドーピングは当業者に周知のものであり、リンま
たは硼素の如き元素を露出されたケイ素またはそ
の他の基板物質中へ拡散する。フオトレジスト除
去後の処理は本発明のこの実施態様には直接関係
なく、また当業者に周知のものである。処理され
た物は続いてフオトレジストで再被覆され、選択
的に露光され、レジストの特異的除去を受け、エ
ツチングされ、そうして処理されることを1回ま
たはそれ以上の回数受けて基板上は複雑な表面構
造となる。また、当業者に周知の如く、選択的に
露光され、かつ除去されるレジスト層は、基板表
面上に金属またはその他の電導性物質を析出させ
ていろいろに処理された表面領域との電気的接触
を形成するのにも用いられる。
After etching away the oxide layer, the remaining photoresist is removed to produce a pattern of exposed silicon and silicon oxide or other substrate material. The exposed silicon is then treated to change its electrical properties. This treatment often involves a process called "doping."
Doping is well known to those skilled in the art and involves diffusing elements such as phosphorous or boron into exposed silicon or other substrate materials. Post-photoresist removal processing is not directly relevant to this embodiment of the invention and is well known to those skilled in the art. The processed article is then recoated with photoresist, selectively exposed, subjected to specific removal of the resist, etched, and so processed one or more times to form a substrate. results in a complex surface structure. Also, as is well known to those skilled in the art, resist layers that are selectively exposed and removed can deposit metals or other conductive materials onto the substrate surface to make electrical contact with variously treated surface areas. It is also used to form

前述の背景は超小形製作(microfabrication)
技術の区画の厳密な描写を意味するものでなく、
かつ物質と方法との両方について多くの変化が知
られていることが理解されるべきである。さら
に、「フオトレジスト」という語は、当業者によ
つて、リソグラフイーに有用な照射に敏感な被覆
の総ての形式の一般的技術的記述として用いられ
ていることが理解されるべきである。それ故、こ
の語は超小形製作、エツチング、印刷およびその
他の多くのものを包含する。同様に、「フオトレ
ジスト」という語は:電子ビームの如き粒子放射
に敏感な被覆にも用いられている。
The background of the above is microfabrication.
It is not meant to be a strict delineation of the technical divisions;
and it should be understood that many variations, both in materials and methods, are known. Furthermore, it should be understood that the term "photoresist" is used by those skilled in the art as a general technical description of all types of radiation-sensitive coatings useful in lithography. . The term therefore encompasses microfabrication, etching, printing and many others. Similarly, the term "photoresist" is also used for coatings that are sensitive to particle radiation, such as electron beams.

粒子フオトリソグラフ法に有用なフオトレジス
トの特性がその方法の成功に関して非常に重要で
あることは、前記より明らかである。一般に、理
想的なフオトレジストはある種の典型的な品質を
示すであろうことが当業者によつて認められてい
る。すなわち、フオトレジストは超微細解像がで
き、かつ入射照射に対して高度なレスポンス
(response)を示すべきである。さらに、典型的
なフオトレジストは基板へ容易に塗布され、その
基板を均一に被覆し、かつ除去が必要となるまで
は基板にしつかりと接密していなければならな
い。さらに、入射照射にさらされた時、レジスト
は物性に本質的な変化を受け、かくして必要な時
に露光されなかつた部分の基板からの除去を容易
にするために、露光された部分とされなかつた部
分との間に明瞭な区別を提供しなければならな
い。
It is clear from the foregoing that the properties of photoresists useful in particle photolithography are of critical importance to the success of the process. It is generally recognized by those skilled in the art that an ideal photoresist will exhibit certain typical qualities. That is, the photoresist should be capable of ultra-fine resolution and exhibit a high degree of response to incident radiation. Additionally, typical photoresists must be easily applied to a substrate, coat the substrate uniformly, and remain tightly adherent to the substrate until removal is required. Furthermore, when exposed to incident radiation, the resist undergoes a substantial change in physical properties, thus making it possible to remove the exposed areas from the substrate to facilitate removal of the unexposed areas from the substrate when required. A clear distinction must be provided between the parts.

すでに指摘した如く、フオトレジスト法用に多
くの組成物が開発された。またすでに説明した如
く、レジストの露光された部分の選択的除去また
は選択的残存のいずれが期待されるかによつて、
レジストは「ポジ型」と「ネガ型」とに分かれ
る。一般にネガ型フオトレジストは、橋かけ結合
または重合の如き結合形成機構を介して作用す
る。すなわち、このようなレジストは一般に、重
合する単量体または放射にさらされた時に橋かけ
する重合体を包含する。かくて、ネガ型レジスト
においては系の有効分子量(effective
molecular weight)が増加し、照射されなかつ
た部分の特異的な除去を容易にする。このような
除去を行なうための常習的な手段は溶媒による溶
解であるが、揮発の如き他の手段もまた用いられ
る。他方、ポジ型レジストは一般に、分子量が減
少する結合の分解機構を経由して作用する。それ
故、ポジ型レジストの露光された部分は、そのよ
うな系においては特異的に除去される。
As already indicated, many compositions have been developed for photoresist methods. Also, as already explained, it depends on whether selective removal or selective remaining of the exposed portions of the resist is expected.
Resists are divided into "positive type" and "negative type." Generally, negative photoresists work through bond-forming mechanisms such as cross-linking or polymerization. That is, such resists generally include monomers that polymerize or polymers that crosslink when exposed to radiation. Thus, in negative resists, the effective molecular weight of the system
molecular weight), which facilitates specific removal of non-irradiated areas. The conventional means for effecting such removal is dissolution with a solvent, but other means such as volatilization are also used. Positive-tone resists, on the other hand, generally operate via a bond disassembly mechanism that decreases molecular weight. Therefore, the exposed portions of the positive resist are specifically removed in such systems.

また、本発明の材料は写真技術への利用にも立
派に適している。本発明の材料を構成する物質の
有利な性質およびその性質の長所は写真系に応用
可能であることを当業者は理解するであろう。す
なわち、優れた感度、解像能および効率を有する
写真材料および系がこれらの物質によつてつくら
れる。加うるに、これらの物質は重合して広範囲
なスペクトルの鮮明な色を示し、新規なカラー写
真材料となることが分つた。
The materials of the invention are also well suited for photographic applications. Those skilled in the art will appreciate that the advantageous properties of the materials making up the materials of this invention and the advantages of these properties are applicable to photographic systems. That is, photographic materials and systems with excellent sensitivity, resolution and efficiency are created with these materials. In addition, these materials have been found to polymerize to exhibit a broad spectrum of vivid colors, resulting in novel color photographic materials.

本発明の写真およびフオトリソグラフ材料は、
規則正しい構造を有する複数のドメインからなる
単層および多層構造を有している。そのような複
数のドメインが、ここに示した優れた性質をもた
らす一端を担つていると考えられる。
The photographic and photolithographic materials of the invention are
It has single-layer and multi-layer structures consisting of a plurality of domains with a regular structure. It is thought that such multiple domains play a role in providing the excellent properties shown here.

本分野における秀れた著作として当業者に認め
られているドフオレストの教科書はネガ型フオト
レジストの理解に教育的な背景を提供する。すな
わち、照射時に分子内架橋を形成するケイ皮酸エ
ステルの長所を利用するために、フオトレジスト
組成物中にケイ皮酸誘導体を含むことが知られて
いる。このような誘導体の1つはポリビニルアル
コールのケイ皮酸エステルであり1953年以来レジ
ストとして使用されて来た。ポリスチレン−ケイ
皮酸エステルも使用された。シンナミリデン・ア
クリル酸エステルはレジスト組成物において高光
反応性を示すことが報告された。田中
(TanaKa)の米国特許第3767415号は、このよう
な系においてポリビニル・シンナミリデン・酢酸
エステルの使用を教える。
Recognized by those skilled in the art as the preeminent work in the field, Doforest's textbook provides an educational background for understanding negative photoresists. That is, it is known to include a cinnamic acid derivative in a photoresist composition in order to take advantage of the cinnamic acid ester's ability to form intramolecular crosslinks upon irradiation. One such derivative is cinnamate ester of polyvinyl alcohol, which has been used as a resist since 1953. Polystyrene-cinnamate esters have also been used. It has been reported that cinnamylidene acrylate ester exhibits high photoreactivity in resist compositions. US Pat. No. 3,767,415 to TanaKa teaches the use of polyvinyl cinnamylidene acetate in such systems.

ドフオレストの文献は多くのイソプレノイド・
ゴム特に「環化」イソプレノイドについて述べて
おり、これはフオトリソグラフイー特にマクロの
場合に適している。さらにドフオレストは、それ
自身が十分な光反応性を持つている単量体を用い
る系においてさえ市販のネガ型レジスト剤中には
殆ど一般的に光増感剤が含まれていると説明して
いる。
The deforest literature contains many isoprenoids.
Rubber specifically mentions "cyclized" isoprenoids, which are suitable for photolithography, especially for macroscopic applications. Furthermore, Doforest explains that even in systems using monomers that are themselves sufficiently photoreactive, photosensitizers are almost commonly included in commercially available negative resists. There is.

電子ビーム放射による重合または橋かけに特に
有用な多くのネガ型レジスト系が報告されてい
る。すなわち、エポキシ化ポリブタジエン、ポリ
シロキサンおよびポリアクリル類特に(グリシデ
イル)メタクリレートとエチルアクリレートとの
共重合体は有効であると報告されている。上に引
用したトンプソンとケルウインとの報告を見られ
たい。
A number of negative resist systems have been reported that are particularly useful for polymerization or crosslinking by electron beam radiation. That is, epoxidized polybutadiene, polysiloxane, and polyacrylics, particularly copolymers of (glycidyl) methacrylate and ethyl acrylate, are reported to be effective. See the Thompson and Kelwin report cited above.

カーリツク(Carlick)らの米国特許第3840369
号はイソシアナート変成多官エチレン不飽和単量
体をフオトレジスト剤に使用することを教えてい
る。ネガ型レジスト系にチエニルアクリル類を用
いることは里村(satomura)の米国特許第
3945831号に開示されている。
U.S. Patent No. 3840369 to Carlick et al.
The issue teaches the use of isocyanate-modified polyfunctional ethylenically unsaturated monomers in photoresist agents. The use of thienyl acrylics in negative resist systems was disclosed in U.S. Patent No. 1 by Satomura.
Disclosed in No. 3945831.

スピラーとフエーダーとの著作は、ポリメチル
メタクリレート、ポリ(ブテン−1)スルホン、
ポリビニル、フエロセン、バリウム−鉛、アクリ
レート、ポリブタジエン、ポリ(ジアリル−オル
ソ、フタレート)、ポリ(ジクロロプロピルアク
リレート)およびエポキシ化ポリブタジエンを開
示している。
Spiller and Feder's work describes polymethyl methacrylate, poly(butene-1) sulfone,
Polyvinyl, ferrocene, barium-lead, acrylate, polybutadiene, poly(diallyl-ortho, phthalate), poly(dichloropropyl acrylate) and epoxidized polybutadiene are disclosed.

写真技術その他へのジアセチレン類の使用はい
くつかの米国特許に開示されている。すなわち、
クレミーンス(Cremeans)の米国特許第
3501297号、フオルツ(Foltz)の米国特許第
3501302号、フオルツらの米国特許第3501303号は
共通の譲受人を持ち、同様な開示を分担してい
る。これらの特許は、キヤリヤー(carrier)手
段中にある種のジアセチレン類の結晶を分散し
て、直接造像性(direct imaging)の反応性組成
物をつくることを開示している。これらの特許の
教える如く、ある種の微結晶ジアセチレン類を樹
脂、ゼラチンまたはゴム・マトリツクス(gum
matrix)中に強固に保持し、光に選択的に露光
し、そうして照射された領域における色の変化が
証明された。電子効率は8ないし16であると報告
されている。
The use of diacetylenes in photography and elsewhere is disclosed in several US patents. That is,
Cremeans U.S. Patent No.
3501297, Foltz U.S. Patent No.
No. 3,501,302 and US Pat. No. 3,501,303 to Foltz et al. have a common assignee and share similar disclosures. These patents disclose dispersing crystals of certain diacetylenes in a carrier means to create reactive compositions for direct imaging. As these patents teach, certain microcrystalline diacetylenes can be incorporated into resins, gelatin or gum matrices.
matrix) and selectively exposed to light, demonstrating a color change in the areas so irradiated. The electronic efficiency is reported to be between 8 and 16.

また、アデルマン(Adelman)の米国特許第
3501308号は写真用結合剤中の微結晶ジアセチレ
ン類を提供する。しかし、さらに有機パイ酸(pi
−acid)電子受容体を混合して組成物の感度を改
善している。クレミーンスの米国特許第3679738
号は、アルカリ金属カルボン酸塩を包含する特定
の化学式を有する結晶性感光ジアセチレン類を記
載している。感光被膜は、結合剤マトリツクス中
に微細結晶を分散することによつて提供される。
Additionally, Adelman's U.S. Patent No.
No. 3501308 provides microcrystalline diacetylenes in photographic binders. However, in addition, organic pi acid (pi
-acid) Electron acceptors are mixed to improve the sensitivity of the composition. Cremins U.S. Patent No. 3679738
The issue describes crystalline photosensitive diacetylenes with specific chemical formulas that include alkali metal carboxylates. Photosensitive coatings are provided by dispersing fine crystals in a binder matrix.

ハウザー(Hauser)の米国特許第3723121号
は、ジアセチレン類の予め形成された重合体のサ
ーモクロミツク・レーザー漂白
(thermochromic laser dleaching)に関する。
US Pat. No. 3,723,121 to Hauser relates to thermochromic laser bleaching of preformed polymers of diacetylenes.

ブルーム(Bloom)らの米国特許第3743505号
は写真プロセス(Process)へのジアセチレン系
カルボキシレート類のアミン塩の使用を開示して
いる。ポリアセチレン類の純粋な結晶は溶液から
基板に析出するが、その結晶はキヤリヤー手段ま
たは結合剤中に分散するのが好適である。
No. 3,743,505 to Bloom et al. discloses the use of amine salts of diacetylene carboxylates in photographic processes. Although pure crystals of polyacetylenes are deposited from solution onto the substrate, it is preferred that the crystals be dispersed in a carrier means or binder.

ゲベラ(Guevera)らの米国特許第3772011号
は、重合体が光導電層に相接する微結晶層中につ
くられる時、光重合して高度に着色した重合体を
生成して直接的に像をつくるジアセチレン組成物
を提供する。このような重合は、上記層に電気的
ポテンシヤルの印加中に露光した時に起こる。あ
る場合には、有機光導電体が結晶性ポリアセチレ
ン類の層中に包含されてもよい。
Guevera et al., U.S. Pat. No. 3,772,011, discloses that when a polymer is created in a microcrystalline layer adjacent to a photoconductive layer, it photopolymerizes to produce a highly colored polymer that can be directly imaged. A diacetylene composition for making is provided. Such polymerization occurs upon exposure to light while applying an electrical potential to the layer. In some cases, organic photoconductors may be included in a layer of crystalline polyacetylenes.

ラツキー(Luckey)の米国特許第3772027号
は、改善された感度を有し、かつ無機塩増感剤の
包含によつて広い吸収スペクトルを有する結晶ポ
リイン類を提供する。フイコー(Fico)らの米
国特許第3772028号はピリリウムまたはチオピリ
リウム塩の包含によつて同じ結果を得ている。感
度における同様な改善は、米国特許第3811895号
においてエーテルリツヒ(Ehrlich)によつても、
そのような系において得られている。これらに
は、増感剤としての有機金属の使用およびX線フ
イルム媒体としてのかゝる被増感系の使用を開示
している。
Luckey, US Pat. No. 3,772,027 provides crystalline polyynes with improved sensitivity and, through the inclusion of inorganic salt sensitizers, a broad absorption spectrum. Fico et al., US Pat. No. 3,772,028, obtains the same results with the inclusion of pyrylium or thiopyrylium salts. A similar improvement in sensitivity was also achieved by Ehrlich in U.S. Pat. No. 3,811,895.
have been obtained in such systems. These disclose the use of organometallics as sensitizers and the use of such sensitized systems as X-ray film media.

弱く造像された結晶性ジアセチレン組成物の増
幅はボーゼンベルガー(Borsenberger)らの米
国特許第3794491号によつて得られる。僅かな像
は露光照射によつて増強される。
Amplification of weakly imaged crystalline diacetylene compositions is obtained by Borsenberger et al., US Pat. No. 3,794,491. The slight image is enhanced by exposure radiation.

より良い解像力を有するジアセチレン造像組成
物を確実に得るためにラツシユ(Rasch)は米国
特許第3822134号において、以前よりも遥かに微
細な粒子構造を有する組成物を製造した。真空蒸
着の利用は、このような微細な微結晶の単離を容
易にする。
In order to ensure diacetylene imaging compositions with better resolution, Rasch, in US Pat. No. 3,822,134, produced compositions with a much finer grain structure than previously available. The use of vacuum evaporation facilitates the isolation of such fine crystallites.

ブルームらの米国特許第3844791号は、分散さ
れた結晶ポリアセチレン感光組成物用の好適な構
成要素を開示している。すなわち、炭酸アンモニ
ウムをジアセチレンの部分に包含してその感度を
改善する。これに関連する米国特許第4066676号
においてブルームらは、かかる介在物としてアミ
ン塩を提供している。
No. 3,844,791 to Bloom et al. discloses suitable components for dispersed crystalline polyacetylene photosensitive compositions. That is, ammonium carbonate is included in the diacetylene moiety to improve its sensitivity. In related US Pat. No. 4,066,676, Bloom et al. provide amine salts as such inclusions.

ロシア化学評論(Russian Chemical
Reviews)第32巻、第5号、第229頁〜第243頁
(1963年)のキミ−(Khimii)の報告は、ある種
のポリアセチレン類が変調光において高光電感度
を示すことを第242頁に開示している。
Russian Chemical Review
A report by Khimii (1963) in Vol. 32, No. 5, pp. 229-243 (1963) shows that certain polyacetylenes exhibit high photoelectric sensitivity in modulated light. has been disclosed.

応用化学(Angewandte Chemie)第65巻第15
号、第385頁〜第408頁のボールマン
(Bohlmann)の報告はX線写真基板としてのあ
る種のポリアセチレンの使用に関する。
Applied Chemistry (Angewandte Chemie) Volume 65, No. 15
Bohlmann, No. 385-408, relates to the use of certain polyacetylenes as radiographic substrates.

ハートライン(Hartlein)の米国特許第
3702794号は、ケイ素系化合物とポリプロピレン
およびポリエチレンの如きポリオレフインとの間
における接着をシランと塩素化有機化合物との使
用によつて改善することを開示している。
Hartlein US Patent No.
No. 3,702,794 discloses improving adhesion between silicon-based compounds and polyolefins such as polypropylene and polyethylene through the use of silanes and chlorinated organic compounds.

フランツ(Franz)らの米国特許第4154638号
は、錫または同様な金属群を有する無機物と有機
重合体との間のカツプリング剤(coupling
agent)として多官能シラン.プライマー
(primer)中にケイ素官能性末端基を使用するこ
とを開示している。
U.S. Pat. No. 4,154,638 to Franz et al. discloses coupling agents between inorganic materials containing tin or similar metal groups and organic polymers.
polyfunctional silane as agent). The use of silicon-functional end groups in the primer is disclosed.

リサイチエラー(Lesaichere)らの米国特許第
3911169号および第4103045号は、無機酸化物の表
面へのフオトレジストの被膜の接着の改善方法を
開示している。アミノシラン・ポリシラザン、お
よびシロキサン共重合体が酸化物被膜への重合体
レジストの接着を促進するものとして開示されて
いる。共有結合についての開示はなされていな
い。
U.S. patent no.
Nos. 3,911,169 and 4,103,045 disclose methods for improving the adhesion of photoresist coatings to inorganic oxide surfaces. Aminosilane-polysilazane and siloxane copolymers are disclosed as promoting adhesion of polymeric resists to oxide films. No disclosure is made regarding covalent bonding.

上に記述または引用した組成物、方法または技
術は本発明の写真またはフオトリソグラフ材料を
予測したり、または明確にしたりしていない。
The compositions, methods or techniques described or cited above do not anticipate or define the photographic or photolithographic materials of the present invention.

第1図は本発明の材料を構成する組成物の重合
の模式的な式であり、それによつて機構が仮定さ
れている。単量体の集団の規則性および得られた
重合体の規則性が示されている。
FIG. 1 is a schematic diagram of the polymerization of the composition constituting the material of the present invention, by which the mechanism is postulated. The regularity of the monomer population and the resulting polymer are shown.

第2図は本発明のある種の実施態様、特に写真
フイルムの代表的な図である。1は本発明の物質
を包含する被膜であり、2は1個またはそれ以上
の層を包含する基板である。被膜1が単一層、多
層またはその他の層であることが理解されるべき
である。さらに、基板2は不均一物質または集合
体を包含しても差支えない。1つの実施例におい
ては、基板2は可撓性フイルムを包含し、被覆1
は1個またはそれ以上のジアセチレン性物質であ
り;他の場合には、2はドープされたシリカであ
る。
FIG. 2 is a representative illustration of certain embodiments of the invention, particularly photographic film. 1 is a coating containing the material of the invention and 2 is a substrate containing one or more layers. It should be understood that the coating 1 can be a single layer, multiple layers or other layers. Additionally, substrate 2 may include non-uniform materials or aggregates. In one embodiment, substrate 2 includes a flexible film and coating 1
is one or more diacetylenic materials; in other cases, 2 is doped silica.

第3図は本発明の材料の微細構造領域を示す。
すなわち、3によつて示される如き領域が構成分
子の本質的に規則正しい配列を有することを示
す。この配列の方向は、その上のハツチング
(hatching)により示される通りである。4はそ
れらの領域の平均的な大きさを示すものである。
FIG. 3 shows the microstructural regions of the material of the invention.
That is, it indicates that the region as indicated by 3 has an essentially regular arrangement of the constituent molecules. The direction of this array is as indicated by the hatching above it. 4 indicates the average size of those areas.

一般的に、本発明の新規な材料は、写真および
フオトリソグラフイーに有用である。すなわち、
本発明の材料は、写真、巨視的および微細リソグ
ラフイー、印刷、エツチングおよび彫刻の新規な
手段、および超小形構造の製作、および組立て用
の新規な手段、特にエレクトロニクスおよび集積
エレクトロニクスの分野に有用な手段を提供す
る。さらに、本発明の材料においては、ある種の
化学組成物がそれを利用する物の製作および組立
てと共に教えられる。
In general, the novel materials of the present invention are useful in photography and photolithography. That is,
The materials of the invention are useful in photography, new means of macroscopic and microlithography, printing, etching and engraving, and new means for the fabrication and assembly of microstructures, particularly in the fields of electronics and integrated electronics. provide the means. Additionally, certain chemical compositions are taught in the materials of the present invention, along with the fabrication and assembly of objects utilizing them.

本発明のフオトリソグラフ材料は、エレクトロ
ニクス超小型構造の製作および組立てにおいて優
れた性能を示し、使用時に少量の放射エネルギー
しか必要とせず、かつ基板の表面上に著しく詳細
なレジストのパターン構造をつくることができる
ことによつて特徴づけられる。すなわち、本発明
の材料はエネルギー効率のよい一種のフオトレジ
スト物質を利用する。このエネルギー効率は、本
発明記載のX線フオトレジストと現在当業界で使
用されている典型的な部材との比較によつて示さ
れる。スピラーとフエーダーとの報告は、現在使
用されているネガ型X線レジストについては1cm3
当り1ないし約60ジユールの吸収量が必要である
と報告している。これに対して、本発明の組成物
は、重合用に1cm3当り約0.001〜0.01ジユールし
か必要としない。この高効率は短い露光時間によ
つて証明され、かつ放射エネルギー出力の節約と
生産費の節約とを随伴する。
The photolithographic material of the present invention exhibits excellent performance in the fabrication and assembly of electronic microstructures, requires only a small amount of radiant energy during use, and produces highly detailed resist pattern structures on the surface of the substrate. It is characterized by the ability to That is, the material of the present invention utilizes a type of energy efficient photoresist material. This energy efficiency is demonstrated by comparing the X-ray photoresists of the present invention with typical components currently used in the industry. Spiller and Feder report that the currently used negative X-ray resist is 1 cm 3
It has been reported that an absorption amount of 1 to about 60 joules per unit is required. In contrast, the compositions of the present invention require only about 0.001 to 0.01 joules per cm 3 for polymerization. This high efficiency is evidenced by short exposure times and is accompanied by savings in radiant energy output and production costs.

使用される物質は機構的にネガ型である。すな
わち放射エネルギーへの露光時に重合して重合体
の領域を形成し、フオトレジストの露光されなか
つた領域に比較して溶媒にさらされた時に特異的
に残存する。さらに本物質は重合に非常に適して
いる物理的および電子的構造を示していること、
すなわち、放射エネルギーに露光された時に重合
の非常に優れた効率または量子収率を示すことに
よつて特徴づけられる。
The materials used are mechanically negative-type. That is, upon exposure to radiant energy, it polymerizes to form areas of polymer that specifically survive exposure to solvent compared to unexposed areas of the photoresist. Furthermore, the substance exhibits a physical and electronic structure that is highly suitable for polymerization;
That is, they are characterized by exhibiting exceptional efficiency or quantum yield of polymerization when exposed to radiant energy.

本発明の実際に使用される組成物の他の特徴は
本組成物の独特の物理的および電子的構造から生
じる。組成物は規則性を示し、それによつてつく
られたフオトレジスト内には非常に微細な露光パ
ターンが解像される。たとえば、現在使われてい
るX線フオトレジスト組成物は10000Å程度の構
造の解像力であり、極端な場合でも2000〜3000Å
である。本発明の組成物は100Å程度の構造の解
像力を可能にするのに用いられる。解像力におけ
るこの改善は、基板の所与表面積上に組み込まれ
る超小型構造の数の直接的増加をもたらす。これ
は、それによつてつくられる物品の寸法の減少を
可能にし、かつ本質的な経済的利点を生じる。
Other features of the compositions used in practice of the invention result from the unique physical and electronic structure of the compositions. The composition exhibits regularity such that very fine exposure patterns are resolved in the photoresist produced. For example, currently used X-ray photoresist compositions have a structural resolution of about 10,000 Å, and in extreme cases only 2,000 to 3,000 Å.
It is. The compositions of the present invention are used to enable structural resolution on the order of 100 Å. This improvement in resolution results in a direct increase in the number of microstructures incorporated on a given surface area of the substrate. This allows a reduction in the dimensions of the articles made thereby and results in substantial economic advantages.

アモルフアス重合体レジストはある種の系にお
いて物理的な「緩和」現象を受け、超小型構造ラ
イン(microstructural line)が不明瞭になり、
ぼんやりとして来ることが知られている。さら
に、先行技術において知られている多くの系にお
いては、溶解時に残しておきたい重合体がいくら
か溶解し、そのために除去工程において端部のア
ンダー・カツト(undercut)が生じることが知
られている。しかし、本発明の組成物はこれらの
問題を克服するのに理想的に適している。入射放
射に露光した時、組成物は非常に容易に、かつ高
効率で規則的な重合体に重合する。得られた重合
体は非重合組成物とは非常に異つている物性を有
している。特に、溶解性において、これらの間の
大きな差異が著しい。事実、重合した組成物は、
普通に用いられる溶剤において、非反応組成物に
比してほとんど不溶である。それ故、その結果と
して、非露光の、従つて非重合の領域は溶剤にさ
らされるとほとんど完全に除去されるが、被露光
域はほとんどそのままその場所に残る。同時に、
重合工程の非常な規則性とその構成単量体への重
合体の幾何学的類似性とは重合時に系によつて経
験する「緩和」を最小にする。これによつて線解
像性(line definition)が鮮明であり、かつ不鮮
明(blurring)が避けられる。
Amorphous polymer resists undergo a physical "relaxation" phenomenon in some systems, causing microstructural lines to become unclear and
It is known to come as a blur. Furthermore, it is known that in many systems known in the prior art, some of the polymer that is desired to remain during dissolution dissolves, resulting in edge undercuts during the removal process. . However, the compositions of the present invention are ideally suited to overcome these problems. When exposed to incident radiation, the composition polymerizes very easily and with high efficiency into a regular polymer. The resulting polymer has physical properties that are very different from the unpolymerized composition. In particular, there is a significant difference between them in solubility. In fact, the polymerized composition
It is nearly insoluble in commonly used solvents compared to unreacted compositions. Therefore, as a result, the unexposed and therefore unpolymerized areas are almost completely removed upon exposure to the solvent, while the exposed areas remain largely intact in place. at the same time,
The great regularity of the polymerization process and the geometric similarity of the polymer to its constituent monomers minimizes the "relaxation" experienced by the system during polymerization. This provides sharp line definition and avoids blurring.

また、その他の利点が、本発明の材料とを用い
ることによつて得られた。すなわち、本発明の組
成物は増感剤を用いる必要はないが、所望により
それを用いてもよい。さらに、本発明の材料にお
いては、重合性組成物が基板全体を均一に覆うよ
うにできるため、かくしてリソグラフイーの解像
力と明快さの均一性をもたらすことができる。
Other advantages have also been obtained by using the materials of the present invention. That is, although it is not necessary to use a sensitizer in the composition of the present invention, it may be used if desired. Furthermore, in the materials of the present invention, the polymerizable composition can be uniformly coated over the entire substrate, thus providing uniformity of lithographic resolution and clarity.

本発明の1実施態様は熱の印加時にラジカル・
トラツピング剤(radical trapping agent)を放
出する物質を包含している。エチレン系において
知られているニトロソ化合物の2量体〔パゾス
(Pazos)の米国特許第4168982号を参照〕の如き
この種の化合物は熱重合を低減し、「アンダー・
カツト」を避けるのに役立つ。ジアセチレン系
は、これを含有することによつて特に利益を受け
ることが発見された。
In one embodiment of the present invention, radicals are generated when heat is applied.
Includes substances that release radical trapping agents. Compounds of this type, such as the dimers of nitroso compounds known in ethylene systems (see Pazos, US Pat. No. 4,168,982), reduce thermal polymerization and
This will help you avoid "katsuto". It has been discovered that diacetylenes particularly benefit from their inclusion.

本発明の材料に用いられる組成物は基板に対し
て優れた接着性を示し、かつ重合時に物性におけ
る高度の不同性を示し、それ故に工程の容易さと
優れた結果とを生じる。事実、本発明の好適な形
態はシロキシル部分を用いてフオトレジスト層と
基板との間に共有結合を形成し、基板とレジスト
との間に非常に良好な接着を生じる。他の形式の
共有結合を使用してもよい。
The compositions used in the materials of the invention exhibit excellent adhesion to substrates and exhibit a high degree of heterogeneity in physical properties upon polymerization, thus resulting in ease of processing and excellent results. In fact, the preferred form of the invention uses a siloxyl moiety to form a covalent bond between the photoresist layer and the substrate, resulting in very good adhesion between the substrate and the resist. Other forms of covalent bonding may also be used.

たとえば、写真フイルムの如き写真系における
本発明の材料との利用はフオトレジストとしての
使用といくつかの点において類似している。すな
わち、本発明の物質を使用する薄膜またはフイル
ムの堆積体を直接プリントのポジ型写真フイルム
としてか、またはネガ型フイルムとして使用す
る。重合時にこれらの物質によつて所有されてい
ることが知られている色の変化と強度とはカラー
写真に役立ち、その優れた解像力と感度とは未曽
有の解像力と効率との写真材料となる。
For example, the use of the materials of the present invention in photographic systems, such as photographic film, is similar in some respects to their use as photoresists. That is, thin films or film deposits using the materials of the invention are used either as directly printed positive-working photographic films or as negative-working films. The color change and intensity known to be possessed by these substances upon polymerization are useful in color photography, and their excellent resolution and sensitivity make them useful in photographic materials with unprecedented resolution and efficiency. Become.

簡単に述べると、本発明の材料に有効な組成物
は、ジアセチレン類として知られている1または
それ以上の種類の化合物を包含するフオトレジス
ト物質を包含している。ジアセチレン類は少くと
も2個の炭素−炭素三重結合(アセチレン結合)
を有し、その三重結合の少くとも2個は互に共役
している。すなわち次式で表わされる如き1−3
の関係にあることが知られている。
Briefly, compositions useful in the materials of this invention include photoresist materials that include one or more types of compounds known as diacetylenes. Diacetylenes have at least two carbon-carbon triple bonds (acetylene bonds)
and at least two of its triple bonds are conjugated to each other. In other words, 1-3 as expressed by the following formula
It is known that there is a relationship between

. R1−C≡C−C≡C−R2 当業者に既知である如く、アセチレン結合は、
ほぼ直線的な形をしている。従つて、ジアセチレ
ンの「背骨」に関与している4個の炭素原子とそ
の背骨のそれぞれの末端に結合している2個の炭
素原子との6個の原子のほぼ直線的な配置をジア
セチレン類は有している。さらに、ジアセチレン
構造は電子密度に富んでいて新規な電子構造を有
していることが明白である。ジアセチレン類が有
しているこの電子構造と幾何学的構造とが、本発
明によつて教えられる如き化合物がフオトレジス
トおよびその他の組成物中への包含に特に特異的
に適していることを寄与していると信じられる。
.. R 1 -C≡C-C≡C-R 2 As known to those skilled in the art, an acetylene bond is
It has an almost straight shape. Therefore, we can define an approximately linear arrangement of six atoms with the four carbon atoms participating in the "backbone" of the diacetylene and the two carbon atoms attached to each end of the backbone. It has acetylenes. Furthermore, it is clear that the diacetylene structure is rich in electron density and has a novel electronic structure. This electronic structure and geometrical structure possessed by diacetylenes makes compounds such as those taught by this invention particularly uniquely suited for inclusion in photoresists and other compositions. I believe it is contributing.

本発明の実施に用いるのに適しているジアセチ
レン類は次の一般式に従う。
Diacetylenes suitable for use in the practice of this invention follow the general formula:

R1−C≡C−C≡C−R2 (式中、R1とR2とは同じでも、または異つて
いてもよく、1個ないし約50個の炭素原子を有す
るアルキル、アリール、アルカリールまたはアラ
ルキル基を包含する)。さらに、R1とR2とはヘテ
ロ原子置換または不飽和を有してもよい。すなわ
ち、R1またはR2は1個またはそれ以上のエステ
ル、酸、アルコール、フエノール、アミン、アミ
ド、ハロゲン、スルホニル、スルホキシル、スル
フイニル、シリル、シロキシル、ホスホロ、ホス
フアート、ケト、アルデヒドまたはその他の部分
を包含してもよい。さらに、たとえば酸またはフ
エノラート塩の如き上記のいずれかの金属変態を
包含してもよい。さらに、R1またはR2またはそ
の両者はエステル、酸、アルコール、フエノー
ル、アミン、アミド、ハロゲン、スルホニル、ス
ルフオキシル、シリル、シロキシル、ホスホロ、
ホスフアート、ケト、アルデヒド、または金属塩
またはフエノラートであつてもよい。要するに
R1またはR2またはその両方が水素であるジアセ
チレン類を除いて、いずれのジアセチレンも本発
明の1つまたはそれ以上の実施態様の実施に使用
するのに適していると考えられる。R1またはR2
またはその両方が水素であるジアセチレン類は一
般に爆発性である事実のために不適当である。
R 1 -C≡C-C≡C-R 2 (wherein R 1 and R 2 may be the same or different and have 1 to about 50 carbon atoms, alkyl, aryl, (including alkaryl or aralkyl groups). Furthermore, R 1 and R 2 may have heteroatom substitution or unsaturation. That is, R 1 or R 2 represents one or more ester, acid, alcohol, phenol, amine, amide, halogen, sulfonyl, sulfoxyl, sulfinyl, silyl, siloxyl, phosphoro, phosphate, keto, aldehyde, or other moiety. May be included. Additionally, metal modifications of any of the above may be included, such as acid or phenolate salts. Additionally, R 1 or R 2 or both may be ester, acid, alcohol, phenol, amine, amide, halogen, sulfonyl, sulfoxyl, silyl, siloxyl, phosphoro,
It may be a phosphate, keto, aldehyde, or metal salt or phenolate. in short
It is contemplated that any diacetylene is suitable for use in practicing one or more embodiments of the invention, except for diacetylenes in which R 1 or R 2 or both are hydrogen. R 1 or R 2
Diacetylenes in which either or both are hydrogen are generally unsuitable due to the fact that they are explosive.

本発明のこの説明に引用した化合物は、直鎖、
環状、芳香族または分枝のいずれでもよいことが
理解されるべきである。また、ジアセチレン類で
ある本発明の組成物は、その中にさらにアセチレ
ン結合が存在することを排除するものではないこ
とが理解されなければならない。すなわち、3
個、4個またはそれ以上のアセチレン結合を有す
る化合物は、少くともその結合の少くとも2個ま
たはそれ以上が互に共役している限り予知され
る。さらに、炭素−炭素、炭素−酸素、炭素−窒
素またはその他の2重結合、芳香族化合物または
ヘテロ芳香族化合物の如き追加的な不飽和が存在
しても差支えない。ハロゲン類、ヒドロキシル
類、アミン類、チオール類、シリル類、シロキシ
ル類、ホスフアート類、スルフアート類、スルホ
ナート類、またはその他の官能基も有用である。
The compounds cited in this description of the invention may be straight-chain,
It is to be understood that it may be cyclic, aromatic or branched. It must also be understood that compositions of the invention that are diacetylenes do not exclude the presence of additional acetylene bonds therein. That is, 3
Compounds having 1, 4 or more acetylene bonds are contemplated as long as at least two or more of the bonds are conjugated to each other. Additionally, additional unsaturations such as carbon-carbon, carbon-oxygen, carbon-nitrogen or other double bonds, aromatics or heteroaromatics may be present. Halogens, hydroxyls, amines, thiols, silyls, siloxyls, phosphates, sulfates, sulfonates, or other functional groups are also useful.

本発明のある実施態様の実施に関し、ジアセチ
レン類は好適には次の一般式を有する。
For the practice of certain embodiments of the invention, diacetylenes preferably have the following general formula:

R3−C≡C−C≡C−R4 (式中、R3は疎水性の化学的部分であり、R4
は親水性の化学的部分である)。「疎水性」は一般
に水または電気的に帯電している化合物に引きつ
けられない化学的部分または残基を記述する語で
あることは当業者に認められるであろう。すなわ
ち、非置換またはヘテロ原子官能基によつてわず
かに置換されている炭化水素構造は疎水性と考え
られる。これに対し、「親水性」部分は水または
電気的に帯電している化合物に引きつけられるも
のであつて、ヘテロ原子置換基によつて置換され
ているものと考えられる。すなわち、親水性化合
物は1個またはそれ以上の酸、エステル、アルコ
ール、アミノ、チオールまたは同様なヘテロ原子
置換基を有するが、疎水性化合物はそれらの本質
的な欠除によつて特徴づけられる。置換基R3が、
1個ないし約30個、好適には2個ないし約20個の
炭素原子を有する炭化水素部分を包含し、R4
次の式で表わされる式()のジアセチレン類は
本発明の実施に特に有用である。
R 3 -C≡C-C≡C-R 4 (wherein R 3 is a hydrophobic chemical moiety and R 4
is a hydrophilic chemical moiety). Those skilled in the art will recognize that "hydrophobic" is a term that generally describes a chemical moiety or residue that is not attracted to water or electrically charged compounds. That is, hydrocarbon structures that are unsubstituted or lightly substituted with heteroatomic functional groups are considered hydrophobic. In contrast, a "hydrophilic" moiety is one that is attracted to water or an electrically charged compound and is considered to be substituted with a heteroatom substituent. That is, hydrophilic compounds have one or more acid, ester, alcohol, amino, thiol or similar heteroatom substituents, whereas hydrophobic compounds are characterized by their essential absence. The substituent R 3 is
Diacetylenes of formula () containing a hydrocarbon moiety having from 1 to about 30 carbon atoms, preferably from 2 to about 20 carbon atoms, wherein R 4 is Particularly useful.

−R5−(A)o (式中、R5は1個ないし約50個、好適には1
個ないし約30個の炭素原子を有する炭化水素であ
り;nは1ないし約10、好適には1ないし3の整
数であり、Aはハロゲン、COOH、COOR6
CONH2、CONHR6、OH、SH、NH2、NHR6
N(R62、シリル、シロキシル、スルフアート、
スルホナート、ホスフアートなどより成る群の1
つであり、R6は1個ないし約8個の炭素原子を
有する炭化水素である)。組成物のある好適な形
態はR3の炭化水素部分にスチリル部分を包含す
るか、または、たとえばジエニル、ビニル、また
はアクリルの如き他の重合性不飽和を包含する。
−R 5 −(A) o (wherein R 5 is 1 to about 50, preferably 1
is a hydrocarbon having from 1 to about 30 carbon atoms; n is an integer from 1 to about 10, preferably from 1 to 3, and A is halogen, COOH, COOR 6 ,
CONH 2 , CONHR 6 , OH, SH, NH 2 , NHR 6 ,
N(R 6 ) 2 , silyl, siloxyl, sulfate,
One of the group consisting of sulfonates, phosphates, etc.
and R 6 is a hydrocarbon having 1 to about 8 carbon atoms). Certain preferred forms of the compositions include styryl moieties in the hydrocarbon portion of R 3 or include other polymerizable unsaturations such as dienyl, vinyl, or acrylic.

本発明のある実施態様は、次の式の組成物を用
いて有効に行なわれる。
Certain embodiments of the invention are effectively carried out using compositions of the following formula:

R3−C≡C−C≡C−R3 または R4−C≡C−C≡C−R4 (式中、R3とR4とは上記と同じもののいずれ
かである)。
R 3 -C≡C-C≡C-R 3 or R 4 -C≡C-C≡C-R 4 (wherein R 3 and R 4 are any of the same as above).

本発明の他の実施態様は、R1またはR2または
その両方が次式を有する式()のジアセチレン
類を有効に用いている。
Other embodiments of the present invention advantageously employ diacetylenes of formula () in which R 1 or R 2 or both have the formula:

(式中、pは0ないし約20、好適には1ないし
約10の整数であり;YはO、NH、S、SO2
SO3、SiO2、PO3、PO4、CH2、アミド、アセチ
ル、アセトキシ、アクリル、メタクリルまたはス
チリルであり;R6からR9は同一でも、または異
なつてもよく、H、NO2、NH2、モノハロメチ
ル、ジハロメチル、トリハロメチル、ハロゲン、
アルキル、アルケニルまたは1個ないし約6個の
炭素原子を有するアリール、SO2、SO3、PO3
PO4、シロキシル、シリルなどである)。ある好
適な組成物においてはエチレン基を含み、その結
果スチリル、ジアセチレンの式になる。ある組成
物においては、分子構造中にキラリテイー(不整
合:chirality)の中心または非対称中心が存在
し、かつ光学的に活性な物質がある種の実施態様
に対して有用である。すなわち、たとえば、R1
またはR2または両方が次式を有する式()の
化合物の如き物質が有用である。
(wherein p is an integer from 0 to about 20, preferably from 1 to about 10; Y is O, NH, S, SO 2 ,
SO 3 , SiO 2 , PO 3 , PO 4 , CH 2 , amido, acetyl, acetoxy, acrylic, methacryl or styryl; R 6 to R 9 may be the same or different, H, NO 2 , NH 2 , monohalomethyl, dihalomethyl, trihalomethyl, halogen,
alkyl, alkenyl or aryl having 1 to about 6 carbon atoms, SO 2 , SO 3 , PO 3 ,
PO 4 , siloxyl, silyl, etc.). Some preferred compositions contain ethylene groups, resulting in a styryl diacetylene formula. In certain compositions, materials that have centers of chirality or asymmetric centers in their molecular structure and are optically active are useful for certain embodiments. That is, for example, R 1
Also useful are compounds of formula () in which R 2 or both have the following formula:

−(CH2q−R10 (式中、qは0ないし約20の整数であり、R10
はキラールな(chiral)たは光学的に活性な中心
を有する残基である)。光学的中心(optical
ceenter)を有する任意の置換基がここにおいて
有用と考えられることが理解されるべきであり、
いくつかの典型的な実施態様は次式によつて表わ
される。
−(CH 2 ) q −R 10 (wherein, q is an integer from 0 to about 20, and R 10
is a residue with a chiral or optically active center). optical center
It should be understood that any substituents having ceenter) are considered useful herein;
Some exemplary embodiments are represented by the following formula.

または (式中、※印は光学的中心を示し、Arは芳香
族基、好適にはフエニル、またはナフチルを表わ
す。)同様にキラールなアミノ酸またはその他の
光学的に活性な残基が本発明のジアセチレン組成
物中に包含されてもよい。
or (In the formula, the * mark indicates the optical center, and Ar represents an aromatic group, preferably phenyl or naphthyl.) Similarly, chiral amino acids or other optically active residues are It may also be included in the acetylene composition.

本発明のいくつかの実施態様、特に紫外線また
はX線放射による重合が期待される実施態様にお
いて、本発明の組成物中にいくつかのヘテロ原子
団を包含することが有利であることが判つた。す
なわち、好適にはハロゲン特にフツ素、硫黄、セ
レン、リンおよび同様な原子が包含される。これ
は、組成物によつて吸収されるエネルギーの断面
を改良すること、すなわち、その全効率を改良す
ることを特に行なうものである。この目的のため
に、本発明の実施においてポリフツ化アルキル置
換基の使用が特に注目され、その結果、この種の
残基の特殊な使用が考えられる。
In some embodiments of the invention, particularly those in which polymerization by ultraviolet or X-ray radiation is expected, it has been found to be advantageous to include some heteroatomic groups in the compositions of the invention. . Thus, halogens, especially fluorine, sulfur, selenium, phosphorus and similar atoms are preferably included. This serves in particular to improve the cross-section of energy absorbed by the composition, ie to improve its overall efficiency. To this end, particular attention is given to the use of polyfluorinated alkyl substituents in the practice of this invention, so that special uses of this type of residue are contemplated.

本発明の1つまたはそれ以上の実施態様に適す
るジアセチレン類に関して何等の制限を意図する
ものでも暗示するものでもないことは上述から明
らかであるべきである。少くとも2個のアセチレ
ン結合、そうしてその中の少くとも2つが互に共
役しているアセチレン結合を有する1つまたはそ
れ以上の化合物を包含する総ての組成物が適適し
ている。
It should be clear from the above that no limitations are intended or implied as to diacetylenes suitable for one or more embodiments of the invention. All compositions containing one or more compounds having at least two acetylene bonds, at least two of which are conjugated to each other, are suitable.

ジアセチレン類の典型的な合成剤は、ガリトウ
(Garito)らの「N−(ニトロフエニル)アミン
置換ジアセチレン単量体の合成」高分子化学
(Makromolecular Chemie)(印刷中);ガリト
ウらの「キラール(ehiral)ジアセチレン重合
体」高分子化学(印刷中);ケテル出版社
(Keter Pub.House)、エルサレム(Jerusalem)
1974年の「ジアセチレン類の化学」;カリアナラ
マン(Kalyanaraman)、ガリトウらの「ニトロ
フエノキシメチル置換ジアセチレン単量体」高分
子化学第180巻1979年6月;バウグマン
(Baughman)らの「ポリジアセチレン類の固相
合成および性質」ニユーヨーク科学アカデミー紀
要(Annals of NY Academy of Science)第
313巻(1978年);デイ(Day)らの「ガス−水境
界面におけるジアセチレンカルボンの酸単分子層
の重合」重合体科学誌、重合体速報編(J.
Polymer Sciences.Polymer Letters ed.)第16
巻、第205頁、(1978年)およびバウグマンの米国
特許第3923622号に提示されている。
Typical synthesis agents for diacetylenes are Garito et al., “Synthesis of N-(nitrophenyl)amine-substituted diacetylene monomers,” Makromolecular Chemie (in press); Garito et al., “Chiral (ehiral) Diacetylene Polymers” Polymer Chemistry (in press); Keter Pub.House, Jerusalem
1974, “Chemistry of Diacetylenes”; Kalyanaraman, Galitou et al., “Nitrophenoxymethyl-substituted diacetylene monomers”, Polymer Chemistry Vol. 180, June 1979; Baughman et al. “Solid-phase synthesis and properties of polydiacetylenes” Annals of NY Academy of Science, Vol.
Volume 313 (1978); Day et al., "Polymerization of acidic monolayers of diacetylene carboxylic acid at the gas-water interface," Journal of Polymer Science, Polymer Bulletin (J.
Polymer Sciences. Polymer Letters ed.) No. 16
Vol. 205, (1978) and Baugmann, US Pat. No. 3,923,622.

類として、ジアセチレン類は、薄膜、多層膜、
およびそれらからつくられた重合体において独特
の規則的構造を示す。基板上につくれた薄膜にお
いてジアセチレン類は規則的配向をとる。重合時
にもこの規則的配向は高度に維持され、規則的配
向を有する重合体となる。第1図に図示されるこ
の現象は既知である。ガラトウらの「固相熱重合
の速度論:2,4−ヘキサジイン−1,6ジオー
ル、ビス(p−トルエンスルホナート)」、重合体
科学誌、第16巻、第335頁〜第338頁、(1978年);
ガリトウらの「2,4−ヘキサジイン−1,6−
ジオール−ビス(p−トルエンスルホナート)の
固相重合の速度論」ハツトフイールド
(Hatfield)編「分子金属」プレナム(Plenum)
刊、(1979年);ウエグナー(Wegner)の「ポリ
(ジアセチレン類)の化学と物理とにおける最近
の進歩」ダブリユー・イー・ハツトフイールド
(W.E.Hatfield)編「分子金属」プレナム刊、
(1979年)を参照されたい。それ以外の報告が、
重合体科学誌、重合体化学編(Journal of
Polymer Science.Polymer Chemistry Ed.)第
17巻、第1631頁〜第1644頁(1979年)のウエグナ
ーらの「多分子層におけるジアセチレン類の重
合」;および高分子化学、第179巻第1639頁〜第
1642頁(1978年)のウエグナーらの「多分子層に
おけるジアセチレン類のトポケミカル
(Topochemical)光重合の量子収率」にも収録
されている。参考文献は特に総説についてと、そ
の内に引用されている参考文献について特に行な
つた。ガリトウとウエグナーとは、ジアセチレン
類の化学、合成、構造、配向および重合とポリ
(ジアセチレン類)とについて報告し、それらの
いくつかについての多分子層挙動を記述してい
る。薄膜における規則的配向は「杉あや模様
(herringbone)」配列であると報告されている。
この配列は非常に大きく、膜の全域に広がつてい
ると信じられる。ウエグナーは、規則的配向の領
域がつくられたと思われる大きな領域を観察し
た。単一領域重合体(single domain polymer)
内で重合できる単一領域膜(single domain
film)をつくることが可能である。
As a class, diacetylenes are thin films, multilayer films,
and exhibit a unique regular structure in the polymers made from them. Diacetylenes take on a regular orientation in a thin film formed on a substrate. This regular orientation is maintained to a high degree during polymerization, resulting in a polymer having regular orientation. This phenomenon, illustrated in FIG. 1, is known. Galatow et al., “Kinetics of solid-state thermal polymerization: 2,4-hexadiyne-1,6 diol, bis(p-toluenesulfonate)”, Journal of Polymer Science, Vol. 16, pp. 335-338; (1978);
Galitou et al.'s "2,4-hexadiyne-1,6-
Kinetics of solid-state polymerization of diol-bis(p-toluenesulfonate),” edited by Hatfield, “Molecular Metals,” Plenum.
Wegner, "Recent Advances in the Chemistry and Physics of Poly(Diacetylenes)", edited by WE Hatfield, "Molecular Metals", published by Plenum, (1979);
(1979). Other reports are
Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition
Polymer Science. Polymer Chemistry Ed.) No.
17, pp. 1631-1644 (1979), "Polymerization of diacetylenes in multilayers"; and Polymer Chemistry, Vol. 179, pp. 1639-1644 (1979);
It is also included in ``Quantum Yield of Topochemical Photopolymerization of Diacetylenes in Multimolecular Layers'' by Wegner et al., p. 1642 (1978). References were made in particular to reviews and references cited within them. Galitou and Wegner report on the chemistry, synthesis, structure, orientation, and polymerization of diacetylenes and poly(diacetylenes) and describe the multilayer behavior of some of them. The regular orientation in thin films has been reported to be a "herringbone" arrangement.
This array is believed to be very large and spread throughout the membrane. Wegner observed large areas where regions of regular orientation appeared to have been created. single domain polymer
single domain membranes that can be polymerized within
It is possible to make a film.

この種の重合体の化学的分子構造はほとんど明
らかでないが説明する。第1図に示した如く、ジ
アセチレン類の重合体は、重合体のサブユニツト
(subunits)内に1−3の関係の三重結合と二重
結合とを有していると信じられている。重合体に
ついて示されている2つの「共鳴構造」が、多く
の有機分子の場合と同様にポリ(アセチレン類)
についても、三重、二重などの結合次数に関する
構造的記述は規則通りの式(precise)よりも少
ないという事実を表わしていることは当業者によ
つて理解されるであろう。すなわち、重合体は、
任意の単一構造としては完全に表現されない結合
特性を有し、かかる重合体がそのサブユニツト中
にアセチレン結合を有するものとして記述される
であろうことが理解されるであろう。あるいはま
た、4個の炭素原子がほぼ直接的立体配置に一直
線に列んだ繰返しサブユニツトを持つものとして
記述されてもよい。すなわち、本発明の実施によ
つて製造される重合体を、(1)少くとも任意の重合
体領域においては配向が本質的に正しく、(2)その
サブユニツト内にアセチレン結合を有し、かつ(3)
ほぼ直線的立体配置に4個の炭素原子を有してい
るサブユニツトを有している、ものとして代案的
に記述してもよい。
The chemical molecular structure of this type of polymer is poorly understood but will be explained. As shown in FIG. 1, polymers of diacetylenes are believed to have triple and double bonds in a 1-3 relationship within the subunits of the polymer. The two "resonance structures" shown for polymers are similar to those of poly(acetylenes), as they are for many organic molecules.
It will be understood by those skilled in the art that this also represents the fact that structural descriptions regarding bond orders such as triple, double, etc. are less precise than regular formulas. That is, the polymer is
It will be understood that such polymers will be described as having acetylene linkages in their subunits, having bonding properties that are not fully expressed as any single structure. Alternatively, it may be described as having repeating subunits of four carbon atoms aligned in a nearly direct configuration. That is, a polymer produced by the practice of the present invention (1) is essentially properly oriented in at least any polymer region, (2) has acetylene bonds within its subunits, and ( 3)
It may alternatively be described as having subunits having four carbon atoms in a substantially linear configuration.

一般に、ジアセチレン類で基板を被覆し、その
被膜をフオトレジストおよびその他の目的に使用
することは可能である。そのようにしてつくられ
た層内のジアセチレン背景の規則正しい配向がア
セチレン結合を高効率で進行する重合用の正しい
配向におくと信じられる。放射エネルギーを吸収
し、遊離基またはカルベンの如き反応性中間体の
光学的発生を行なうジアセチレン類の従順さと組
み合わされたこの因子が、入射される放射に対し
高度に反応性であり、かつ照射時に迅速に重合す
るジアセチレン類のこのような配向された配列を
引き起こす。
In general, it is possible to coat substrates with diacetylenes and use the coatings for photoresists and other purposes. It is believed that the ordered orientation of the diacetylene background within the layer so produced places the acetylene bonds in the correct orientation for polymerization to proceed with high efficiency. This factor, combined with the amenability of diacetylenes to absorb radiant energy and undergo optical generation of free radicals or reactive intermediates such as carbenes, makes them highly reactive to incident radiation and highly irradiated. This gives rise to such oriented arrays of diacetylenes that sometimes polymerize rapidly.

好適には、ジアセチレン組成物による基板の被
覆はラングミユア・ブロドゲツト法(Langmiuir
−Blodgett technigue)によつて行なわれる。こ
の技術は当業者には周知であつて、析出されるジ
アセチレンの薄膜が流体の表面に生じる。次に、
その配置を最密充填にするために、表面層を圧縮
してジアセチレンが占めている表面積を最小にす
る。次に、この密充填され、かつ配列されたジア
セチレン組成物をデイツピング(dipping)によ
つて基板に移す。その末端に疎水性および親水性
の置換基をそれぞれ有しているジアセチレン類の
使用は、この方法の使用を容易にする。この方法
によつて、結果的にマルチレイヤー(多分子層)
がつくられる。これらのマルチレイヤー(多分子
層)は組成物に均一であるか、または似ていなく
てもよい。それらは2ないし数百を数える。すな
わち薄膜または厚膜を包含する。
Preferably, the coating of the substrate with the diacetylene composition is carried out by the Langmiuir-Brodgett method.
-Blodgett technigue). This technique is well known to those skilled in the art and results in a thin film of precipitated diacetylene on the surface of the fluid. next,
To make the arrangement close-packed, the surface layer is compressed to minimize the surface area occupied by diacetylene. This closely packed and aligned diacetylene composition is then transferred to a substrate by dipping. The use of diacetylenes having hydrophobic and hydrophilic substituents at their ends, respectively, facilitates the use of this method. This method results in multilayer (multilayer)
is created. These multilayers may be uniform or dissimilar in composition. They number from two to several hundred. That is, it includes thin films or thick films.

基板上にジアセチレン類をおく他の手段を用い
てもよい。すなわち、基板にジアセチレン化合物
を塗布するためには、ドフオレストの文献に記述
されている如き回転方法(“whirling”
technique)、現在当業界で実施されているローラ
ー塗り(roller coating)、またはデイツピング
さえも使用できる。また蒸着による被覆も使用で
きる。本発明の実施に使用される膜の厚さは、企
画する用途によつていろいろと変わる。2枚ない
し約40枚のラングミユア・ブロドゲツト法により
つくられた層、または他の方法でつくられた同等
な厚さの膜がフオトレジスト用に最も適している
が、写真の如き他の実施態様には厚さの多少に拘
らず役に立つ。
Other means of placing diacetylenes on the substrate may also be used. That is, in order to apply a diacetylene compound to a substrate, a "whirling" method as described in the Doforest literature is used.
techniques, roller coating, or even dipping, which are currently practiced in the industry, can be used. Coating by vapor deposition can also be used. The thickness of the membranes used in the practice of this invention will vary depending on the intended application. Layers of 2 to about 40 Langmiur-Brodgett films, or films of equivalent thickness made by other methods, are most suitable for photoresist applications, but other embodiments such as those shown in the photo may be used. is useful regardless of its thickness.

本発明の実施に有用な組成物は上記のジアセチ
レン類以外に、さらに他のものを含んでも差支え
ない。すなわち、触媒、光重合開始剤(photo−
initiator)、顔料およびフイラー(filler)の如き
追加的重合性物質を加えてもよい。さらに、特に
薄膜デバイスに使用する場合に、組成物の電気的
性質を変えるために有機物または無機物が加えら
れてもよい。包含される追加的な重合性物質は、
当業者に既知の広範囲な重合性物質を包含する。
ビニル、スチリル、アクリル、ジエニルなどのオ
レフイン類が好適である。これらの内、ジエニル
化合物とアクリル化合物とが好適である。ニトロ
ソ化合物類の二量体も上記の内に包含される。
Compositions useful in the practice of this invention may also contain other diacetylenes in addition to the diacetylenes described above. That is, catalyst, photoinitiator (photo-
Additional polymeric materials such as initiators, pigments and fillers may also be added. Additionally, organic or inorganic substances may be added to modify the electrical properties of the composition, particularly when used in thin film devices. Additional polymeric materials included are:
It encompasses a wide range of polymeric materials known to those skilled in the art.
Olefins such as vinyl, styryl, acrylic, dienyl, etc. are suitable. Among these, dienyl compounds and acrylic compounds are preferred. Dimers of nitroso compounds are also included in the above.

本組成物は、組成物と入射放射との間の光化学
的相互作用を改善するために、増感剤または触媒
を随意的に包含してもよい。この種の増感剤は当
業者に周知であり、たとえばアセトフエノン、ア
シロイン誘導体類、ベンゾフエノン、インジゴ誘
導体類の如き染料またはその他の化合物を包含す
る。増感剤は組成物の約5重量パーセントまでの
量を含んでもよく、好適には約1パーセントと約
3パーセントとの間である。他の実施態様におい
ては、ジアセチレン組成物の1層またはそれ以上
の層が、増感剤を含んでいる層で挾まれていて、
良好な結果を得ている。
The composition may optionally include a sensitizer or catalyst to improve the photochemical interaction between the composition and the incident radiation. Sensitizers of this type are well known to those skilled in the art and include, for example, dyes or other compounds such as acetophenone, acyloin derivatives, benzophenone, indigo derivatives. The sensitizer may comprise an amount up to about 5 percent by weight of the composition, preferably between about 1 percent and about 3 percent. In other embodiments, one or more layers of the diacetylene composition are sandwiched between layers containing a sensitizer;
We are getting good results.

他の組成物は、ジアセチレン結合それ自身に加
えて、ジアセチレン化合物の中に重合性の部位を
包含してもよい。すなわち、アクリル、スチリ
ル、ビニルまたはその他の重合性官能基を有する
ジアセチレン化合物を用いて良好な結果が得られ
る。このような場合、このような追加的な重合性
構造の重合は、「背骨」のジアセチレン類の重合
と相伴なつてか、または引き続いて行なわれる。
配向ジアセチレン類の多重単一層(multiple
single layers)を基板上に載せた時、「背骨」の
重合はほとんど1つの層の内でのみ排他的に起こ
ることが判る。他の重合性化合物の存在は、層間
重合(interlayer polymerization)または橋か
け結合の可能性をつくり出す。スチレン残基の包
含は、この目的のために特に好適である。
Other compositions may include polymerizable moieties within the diacetylene compound in addition to the diacetylene bond itself. That is, good results can be obtained using diacetylene compounds having acrylic, styryl, vinyl, or other polymerizable functional groups. In such cases, the polymerization of such additional polymerizable structures is carried out concurrently or sequentially with the polymerization of the "backbone" diacetylenes.
Multiple monolayers of oriented diacetylenes
It can be seen that the polymerization of the "spine" occurs almost exclusively within one layer when a single layer is deposited on the substrate. The presence of other polymerizable compounds creates the possibility of interlayer polymerization or cross-linking. The inclusion of styrene residues is particularly suitable for this purpose.

写真およびフオトグラフイー用には、高解像力
と放射に対する高感度とを兼ね備えた感光性物質
を使うことが非常に望ましい。このような目標
は、複数の領域において列されている高感度なジ
アセチレン膜の整理された列を使用する本発明に
よつて得られる。
For photography and photography, it is highly desirable to use photosensitive materials that combine high resolution with high sensitivity to radiation. Such goals are achieved by the present invention, which uses organized arrays of highly sensitive diacetylene membranes arrayed in multiple regions.

特にラングミユア・ブロドゲツト法によつてつ
くられた本発明のジアセチレン膜が明示する本質
的に規則正しい配列は、それらの膜の高感光性に
寄与し、上に言及した高量子収率に反映される。
かかる高収率は、反応速度の観点および使用する
エネルギーの総体的な節約の観点から望まれるも
のであるが、かかる高収率は、2つの目的の1方
の高解像力に反するらしいことが認められる。本
発明の高収率を有するフオトレジストは、放射に
露光された時に制禦されない重合または反応を示
し、露光された領域のみでなくその周辺および非
露光領域においても反応することが考えられるで
あろう。本発明の好適な実施態様はこの困難を克
服し、非常に高い収率と高解像力との両方を有す
るフオトレジストを提供する。
The inherently ordered arrangement exhibited by the diacetylene films of the present invention, especially those produced by the Langmiur-Brodgett method, contributes to the high photosensitivity of these films, which is reflected in the high quantum yield mentioned above. .
Although such high yields are desirable from a reaction rate standpoint and an overall savings in energy used, it has been recognized that such high yields seem to be contrary to one of the two objectives: high resolution. It will be done. It is believed that the high yield photoresists of the present invention exhibit uncontrolled polymerization or reaction when exposed to radiation, reacting not only in the exposed areas but also in their surroundings and unexposed areas. Dew. Preferred embodiments of the present invention overcome this difficulty and provide photoresists with both very high yield and high resolution.

この目標は、ジアセチレン類の層上に実質的に
配列させられるかまたは整列させられた膜が、膜
構造または層構造内の複数領域に配置される技術
を介して達成される。分子の本質的に規則正しい
配列が、このようにして提供された領域内でも保
持されるが、その領域は不規則に配向し、従つて
領域の分子配列配向は、その隣りの配列配向を通
常は繰り返さないであろうことが認められるであ
ろう。すなわち、任意の領域内においては、ジア
セチレン分子の本質的に規則正しい配列が優勢で
あるだろうが、その配列は領域の境界で終るであ
ろう。領域内に配列されたジアセチレンの感度は
大きく変化することなく残存するであろうが、1
つの領域内に開始された光反応は隣接領域には通
常は移行しないであろうことは、上述から明らか
であろう。上記の実施態様が、高感度でかつ高解
像能の写真材料とフイルムとを生産するであろう
ことも同様に明らかであろう。
This goal is achieved through a technique in which substantially aligned or aligned membranes on a layer of diacetylenes are placed in multiple regions within a membrane or layered structure. Although the essentially ordered arrangement of molecules is preserved within the regions thus provided, the regions are randomly oriented, so that the molecular arrangement orientation of a region generally does not deviate from the arrangement orientation of its neighbors. It will be acknowledged that it will not be repeated. That is, within any region, an essentially regular arrangement of diacetylene molecules will prevail, but the arrangement will terminate at the boundaries of the region. The sensitivity of diacetylenes arranged within the region will remain unchanged, but 1
It will be clear from the above that a photoreaction initiated within one region will not normally migrate to adjacent regions. It will also be clear that the embodiments described above will produce photographic materials and films of high sensitivity and high resolution.

ジアセチレン膜が複数の領域、(ドメイン)か
ら成るように形成するには、多くの方法が採用で
きる。たとえば、ジアセチレン物質がある程度配
列された膜または層は、レーザーまたはマイクロ
波加熱による慣用的な方法、または他の方法によ
つて加熱され、複数のドメインが形成される。慣
用の加熱による時は、層の融点のすぐ下まで加熱
するのが好適である。あるいは、ラングミユア・
ブロドゲツトのフイルム形成技術を用いる時に
は、水相のPH、温度または比重を得られるフイル
ム内に複数のドメインが形成されるように調節す
る。本発明の複数のドメインを形成するための他
の技術も、当業者は考えつくであろう。任意の所
与のアセチレン系を用いての複数のドメインの形
成のための最適条件を確立するために日常の経験
が必要であることも同様に理解されるであろう。
しかし、ラングミユア・ブロドゲツトのフイルム
形成技術を用いる時には、PH、温度または得られ
るフイルム内の領域を仮想してその方法に用いら
れる水のサブフエイス(subphase)の比重を調
節する。それによつて本発明に従う領域が決定さ
れる他の技術を当業者は考えつくであろう。任意
の所与のジアセチレン系を用いての領域形成のた
めの最適条件を確立するために日常の経験が必要
であることも同様に理解されるであろう。
Many methods can be used to form a diacetylene film consisting of multiple regions (domains). For example, a partially ordered film or layer of diacetylene material is heated by conventional methods such as laser or microwave heating, or other methods, to form a plurality of domains. When using conventional heating, heating to just below the melting point of the layer is preferred. Or Langmiyur
When using Brodgett's film formation technique, the pH, temperature, or specific gravity of the aqueous phase is adjusted to form multiple domains within the resulting film. Other techniques for forming the multiple domains of the invention will occur to those skilled in the art. It will also be appreciated that routine experience is required to establish optimal conditions for the formation of multiple domains with any given acetylene system.
However, when using the Langmiur-Brodgett film forming technique, the pH, temperature, or specific gravity of the subphase of water used in the process is adjusted to simulate the area within the resulting film. Those skilled in the art will conceive of other techniques by which regions according to the invention may be determined. It will also be appreciated that routine experience is required to establish optimal conditions for region formation with any given diacetylene system.

本発明の実施によつて製造される領域の大きさ
がフオトレジストの窮極の解像力に反映されるで
あろうと信じられている。実際に、平均寸法が
1000Å以下の領域をつくることは可能であり、そ
れよりも大きく、またより小さい領域も特別に想
像される。すなわち、好適な実施態様は、平均の
大きさが約10000Å以下、より好適には約2000Å
以下である領域を包含している。
It is believed that the size of the area produced by the practice of the present invention will be reflected in the ultimate resolution of the photoresist. In fact, the average dimensions
It is possible to create regions of less than 1000 Å, and larger and smaller regions are specifically envisioned. That is, preferred embodiments have an average size of about 10,000 Å or less, more preferably about 2,000 Å.
It encompasses the following areas:

ジアセチレン層内に複数のドメインを形成する
他の方法は、組成物中に低重合性の分子を包含す
ることである。これらの分子は、長い鎖状オレフ
インまたは脂肪酸を有する低反応性ジアセチレン
類を包含する広範囲な物質のいずれでもよい。あ
るいはまた、膜または層内に存在する本質的に整
列された配列を駄目にするか、または進行中の重
合体鎖に分子かまたは低反応性を提供するかによ
つて重合に対して全く有利でない立体構造または
電子構造を有するジアセチレン化合物が選ばれて
もよい。このような介在物は、膜または層の反応
性を抑制し、かつ系の制禦の代替手段を提供する
ものであることが分る。
Another method of forming multiple domains within the diacetylene layer is to include less polymerizable molecules in the composition. These molecules can be any of a wide range of materials including long chain olefins or low reactivity diacetylenes with fatty acids. Alternatively, it may be entirely advantageous to polymerization by disrupting the essentially ordered sequences present within the membrane or layer, or by providing molecular or low reactivity to the ongoing polymer chain. A diacetylene compound having a steric or electronic structure that is not Such inclusions are found to suppress the reactivity of the membrane or layer and provide an alternative means of system control.

ある適用に関しては、下層の基板への被膜の強
い接着性を提供することが非常に有利である。あ
る技術を用いて共有結合的に基板にこのような被
膜を結合することも可能である。すなわち、多く
の基板の表面に一般的に見られる水酸基またはそ
の他の官能基を用いて、適当にケイ素置換された
ジアセチレン化合物とシリルまたはシロキシル結
合を完成させる。バウトマン,クロツク
(Brautman,Krock)編、「複合材料」アカデミ
ー出版(Academy Press)刊、(1974年)の第6
巻、第6章のイー・ピー・プロイデマン(E.P.
Plueddemann)の「シラン・カツプリング剤に
よる接着機構」を参照されたい。基板に対する膜
の、または基板に対する膜前駆動体化合物(film
precursor species)の共有結合の他の手段を当
業者は容易に考えつくであろう。すなわち、この
ような基板と共有結合を形成し、かつフオトレジ
スト層を含有しているジアセチレン化合物とも共
有結合を形成する組成物で基板を被覆することが
望ましい。共有結合を形成するであろう任意の組
成物を使用できるが、このような共有結合を遂行
するのに好適な化合物は次の式で表わされる。
For certain applications, it is highly advantageous to provide strong adhesion of the coating to the underlying substrate. It is also possible to bond such a coating covalently to the substrate using certain techniques. That is, hydroxyl or other functional groups commonly found on the surface of many substrates are used to complete a silyl or siloxyl bond with an appropriately silicon-substituted diacetylene compound. Brautman, Krock (ed.), Composite Materials, Academy Press, No. 6 (1974).
Volume, Chapter 6 of E.P. Proidemann (EP
Plueddemann), ``Adhesion Mechanism Using Silane Coupling Agents.'' film to substrate or film pre-driver compound (film to substrate)
Other means of covalent attachment of precursor species will readily occur to those skilled in the art. That is, it is desirable to coat the substrate with a composition that forms a covalent bond with such a substrate and also forms a covalent bond with the diacetylene compound containing the photoresist layer. Although any composition that will form a covalent bond can be used, a compound suitable for effecting such a covalent bond is represented by the formula:

XI (R11−O)3−Si(R12)−Z (式中、R11は同一でも、異つていてもよく、
1個ないし約6個の炭素原子を有するヒドロキシ
カルビル基であり、R12は1個ないし約6個の炭
素原子を有するヒドロカルビル基であり、Zは選
ばれたジアセチレン化合物と共有結合的に結合す
る置換基である)。好適にはZはアミンであり、
ジアセチレン上のカルボキシル基とアミド結合を
形成するのに用いられるが、他の適当な置換基を
用いてもよい。このような組成物の1例は3−3
アミノプロピルトリエトキシシランであり、R11
がエチル、R12がプロピルであり、Zがアミノで
ある式(XI)によつて表わされる。上記のシロキ
シル結合とアミド結合と以外の他の共有結合も本
発明の実施において充分に使用可能であることが
理解されるであろう。
XI (R 11 −O) 3 −Si(R 12 )−Z (wherein R 11 may be the same or different,
a hydroxycarbyl group having 1 to about 6 carbon atoms, R 12 is a hydrocarbyl group having 1 to about 6 carbon atoms, and Z is covalently bonded to the selected diacetylene compound. ). Preferably Z is an amine;
Although used to form an amide bond with the carboxyl group on the diacetylene, other suitable substituents may also be used. One example of such a composition is 3-3
Aminopropyltriethoxysilane, R 11
is ethyl, R 12 is propyl, and Z is amino. It will be appreciated that other covalent linkages other than the siloxyl and amide linkages described above may be satisfactorily used in the practice of this invention.

1−ニトロソオクタデカン二量体、1−ニトロ
ソドデカン二量体および1−ニトロソシクロヘキ
サン二量体の如きいくつかのニトロソ二量体が本
発明のフオトレジスト組成物中に包含され、これ
らの物質がフオトレジストとして使用されて、光
化学的重合中心に妨害されない熱誘導重合を抑制
することが判つた。これに関しては、二量体が熱
的に化学種へ解離して重合を阻害すると信じられ
ている。すなわち、熱重合は阻害されるが、光重
合は影響されない。熱的に反応して化学種をトラ
ツプ(trap)する遊離基を提供する任意の他の化
合物もこのことについては有効である。
Several nitrosodimers are included in the photoresist compositions of the present invention, such as 1-nitrosooctadecane dimer, 1-nitrosododecane dimer, and 1-nitrosocyclohexane dimer, and these materials are included in the photoresist compositions of the present invention. It has been found that it can be used as a resist to inhibit thermally induced polymerization that is unhindered by photochemical polymerization centers. In this regard, it is believed that the dimer thermally dissociates into chemical species, inhibiting polymerization. That is, thermal polymerization is inhibited, but photopolymerization is not affected. Any other compound that provides free radicals that react thermally to trap the species is also effective in this regard.

任意の形式の照射が本発明の組成物の重合を有
効にするために用いられることは明白であるべき
である。一般に用いられる形式の内、粒子ビーム
(particle beam)、電子ビーム、X線、レーザー
および紫外線照射が最も好適である。同様に明白
であるべき如く、マスキングを用いる照射、制禦
されたビームを用いる照射または有効な空間的制
御を用いない照射すなわち全面照射は、本発明の
1つまたはそれ以上の実施態様の実施に利用され
る。一般に、本質的な重合は、照射された領域内
において起るであろう。少くとも50パーセントの
単量体が重合体部分に取り込まれた時に実質的な
重合が起こる。好適には75パーセントであり、よ
り好適には85パーセントまたはそれ以上の取り込
みが望ましい。構成要素としてジアセチレン重合
体を包含するデバイスの構成において、選択的露
光はフオトリソグラフイーおよび超小型製作が望
ましい。いずれの様式の照射も有効であることが
わかる。
It should be clear that any form of irradiation may be used to effect polymerization of the compositions of the invention. Of the commonly used formats, particle beam, electron beam, X-ray, laser and ultraviolet irradiation are most preferred. As should also be clear, irradiation with masking, irradiation with a controlled beam, or irradiation without effective spatial control, i.e., blanket irradiation, is not suitable for carrying out one or more embodiments of the invention. used. Generally, substantial polymerization will occur within the irradiated area. Substantial polymerization occurs when at least 50 percent of the monomer is incorporated into the polymer portion. Preferably an uptake of 75 percent, more preferably 85 percent or more is desired. In the construction of devices that include diacetylene polymers as constituents, selective exposure is desirable for photolithography and microfabrication. It can be seen that both modes of irradiation are effective.

写真媒体としての使用に関しては、当然の結果
として、可視光線(または赤外線)に応じる多く
の用途が非常に望ましくなる。かくて、フイルム
またはその他の物質は必要に応じて周知の増感剤
を用いて、その物質または製品のスペクトルの応
答を変える。勿論、可視(赤外)領域に固有の感
度を有するジアセチレン化合物は、増感剤を用い
なくてもこの用途に適している。
For use as photographic media, it follows that many applications that respond to visible (or infrared) light become highly desirable. Thus, films or other materials may optionally employ well-known sensitizers to alter the spectral response of the material or product. Of course, diacetylene compounds with inherent sensitivity in the visible (infrared) region are suitable for this application even without the use of sensitizers.

実施例 1 4−ニトロフエニル・プロパルギル・エーテ
ル: プロパルギルアルコール(10g)をジメチルス
ルホキシド(DMSO)(10ml)中に溶した溶液に
K2CO3(1.5)を加え、混合物を撹拌し続けた。4
−ニトロフルオロベンゼン(28g)を徐々に加
え、混合物を室温にて3日間撹拌した。それを過
剰の水に注ぎ、HClで弱酸性にした。薄層クロマ
トグラフイー(TLC)は2個のスポツトを示し、
その1個は4−ニトロフルオロベンゼンと同じで
あつた。シクロヘキサンから再結晶し、淡黄色の
固体(15.8g、50%)を得た。
Example 1 4-Nitrophenyl propargyl ether: A solution of propargyl alcohol (10 g) in dimethyl sulfoxide (DMSO) (10 ml)
K2CO3 ( 1.5) was added and the mixture was kept stirring. 4
-Nitrofluorobenzene (28 g) was added slowly and the mixture was stirred at room temperature for 3 days. It was poured into excess water and made slightly acidic with HCl. Thin layer chromatography (TLC) shows two spots,
One of them was the same as 4-nitrofluorobenzene. Recrystallization from cyclohexane gave a pale yellow solid (15.8 g, 50%).

融点:108〜110℃ 赤外線吸収スペクトル(KBr):3174(=CH)、
1582,1315,847(Ar-NO2)cm-1 実施例 2 2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール−ビ
ス(4−ニトロフエニル)エーテル: 実施例1の物質(1g)をDMSO(15ml)に溶
かした溶液を55〜60℃にて撹拌しながら、塩化第
一銅(1g)と塩化アンモニウム(3g)とを水
(10g)に溶かした溶液に、酸素を通しながら加
えた。4時間後、混合物を塩化アンモニウムの稀
薄水溶液(500ml)中に注いだ。黄色沈殿を別
し、冷水で洗浄し、乾燥後、ジオキサン−エタノ
ールから再結晶した(1.3g、70%)。
Melting point: 108-110℃ Infrared absorption spectrum (KBr): 3174 (=CH),
1582, 1315, 847 (Ar - NO 2 ) cm -1 Example 2 2,4-hexadiyne-1,6-diol-bis(4-nitrophenyl)ether: The substance of Example 1 (1 g) was dissolved in DMSO (15 ml) The solution was added to a solution of cuprous chloride (1 g) and ammonium chloride (3 g) dissolved in water (10 g) while stirring the solution at 55-60° C. while passing oxygen. After 4 hours, the mixture was poured into a dilute aqueous solution of ammonium chloride (500ml). The yellow precipitate was separated, washed with cold water, dried and recrystallized from dioxane-ethanol (1.3 g, 70%).

融点:213℃(分解) 赤外線吸収スペクトル(KBr):1592,1336,
847(Ar-NO2)cm-1 実施例 3 2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール−ビ
ス(2,4−ジニトロ−5−フルオロフエニ
ル)エーテル 2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール(5
g)を溶かしたDMSO(15ml)の溶液にジエチル
アミン(2ml)を加えた。室温にて撹拌しながら
2,4−ジニトロ−1,5−ジフルオロベンゼン
(20g)を徐々に加えた。一晩、室温にて撹拌後、
混合物を水に注ぎ、生成物を別、水洗、乾燥
後、ジオキサン−水から再結晶した(16g、75
%)。化合物は190℃以上において融解することな
く分解した。
Melting point: 213℃ (decomposition) Infrared absorption spectrum (KBr): 1592, 1336,
847 (Ar - NO 2 ) cm -1 Example 3 2,4-hexadiyne-1,6-diol-bis(2,4-dinitro-5-fluorophenyl)ether 2,4-hexadiyne-1,6- Diol (5
Diethylamine (2 ml) was added to a solution of g) in DMSO (15 ml). 2,4-dinitro-1,5-difluorobenzene (20 g) was slowly added with stirring at room temperature. After stirring overnight at room temperature,
The mixture was poured into water, and the product was separated, washed with water, dried, and then recrystallized from dioxane-water (16 g, 75
%). The compound decomposed without melting at temperatures above 190°C.

赤外線吸収スペクトル(KBr):1587,1333,
846(Ar-NO2)、1176(Ar-−F)cm-1 実施例 4 2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール−ビ
ス−(2−ニトロ−4−トリフルオロメチルフ
エニル)エーテル、 2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール(1
g)と4−フルオロ−3−ニトロ−ベンゾトリフ
ルオリド(4g)との反応を実施例3の方法に従
つて行ない、目的物を得た。エタノールから再結
晶し、淡黄色針状物を得た(1.1g、25%)。
Infrared absorption spectrum (KBr): 1587, 1333,
846 (Ar - NO 2 ), 1176 (Ar - -F) cm -1 Example 4 2,4-hexadiyne-1,6-diol-bis-(2-nitro-4-trifluoromethylphenyl) ether, 2,4-hexadiyne-1,6-diol (1
The reaction of g) with 4-fluoro-3-nitro-benzotrifluoride (4 g) was carried out according to the method of Example 3 to obtain the desired product. Recrystallization from ethanol gave pale yellow needles (1.1 g, 25%).

融点:137℃ 赤外線吸収スペクトル(KBr):1620(NO2)、
1120,682(CF3)cm-1 実施例 5 4−ニトロフエニル 1−ブロモプロパルギル
エーテル KOBrの水溶液(KOH22gとBR25mlと水100
mlとより製造)に0℃にて、4−ニトロフエニル
プロパルギル エーテル(3.5g)をジオサン
(80ml)に溶かした溶液を、撹拌しながら滴下し
た。さらに15分間撹拌した後、溶液を過剰の氷水
中に加え、沈殿を別し、ジオキサンから再結晶
して、白色の粉体を得た(4.5g、90%)。
Melting point: 137℃ Infrared absorption spectrum (KBr): 1620 (NO 2 ),
1120,682 (CF 3 ) cm -1 Example 5 4-Nitrophenyl 1-bromopropargyl ether Aqueous solution of KOBr (22 g of KOH, 5 ml of BR 2 and 100 g of water)
A solution of 4-nitrophenyl propargyl ether (3.5 g) dissolved in diosan (80 ml) was added dropwise to the solution (manufactured by ml) at 0°C with stirring. After stirring for a further 15 minutes, the solution was added to excess ice water and the precipitate was separated and recrystallized from dioxane to give a white powder (4.5 g, 90%).

融点:156〜157℃ 赤外線吸収スペクトル(KBr):1587,1324,
847(Ar-NO2)cm-1 実施例 6 1−(4−ニトロフエノキシ)2,4−ヘキサ
ジイン−6−オール 塩化第一銅(20mg)、エチルアミン(70%、1.4
ml)およびヒドロキシルアミン塩酸塩(0.12g)
を水(5ml)に懸濁した懸濁液に、プロパルギル
アルコール(1g)をDMSO(2mlに溶解した溶
液を撹拌しながら加えた。黄色混合物に、実施例
5のブロモエーテル(0.6g)をDMSO(20ml)に
溶解した溶液を20℃にて40分間で滴下した。さら
に1時間撹拌した後、溶液を過剰の水に注ぎ、黄
色沈殿物を別し、メタノールから再結晶して短
い針状物を得た(0.4g、74%)。
Melting point: 156-157℃ Infrared absorption spectrum (KBr): 1587, 1324,
847 (Ar - NO 2 ) cm -1 Example 6 1-(4-nitrophenoxy)2,4-hexadiyn-6-ol Cuprous chloride (20 mg), ethylamine (70%, 1.4
ml) and hydroxylamine hydrochloride (0.12g)
A solution of propargyl alcohol (1 g) in DMSO (2 ml) was added with stirring to a suspension of 100 g in water (5 ml). To the yellow mixture was added the bromoether of Example 5 (0.6 g) in DMSO. (20 ml) was added dropwise over 40 minutes at 20°C. After stirring for a further 1 hour, the solution was poured into excess water and the yellow precipitate was separated and recrystallized from methanol to form short needles. (0.4g, 74%).

融点:172〜173℃ 赤外線吸収スペクトル(KBr):3448(−OH)、
1582,1333,846(Ar-NO2)cm-1 実施例 7 1−(2,4−ジニトロフエノキシ)、6−(4
−ニトロフエノキシ)2,4−ヘキサジイン 実施例6の化合物(0.23g)をDMSO(3ml)
に溶解し、トリエチルアミン(0.5ml)を撹拌し
ながら室温にて加え、2,4−ジニトロフルオロ
ベンゼン(0.2g)を滴下した。4時間撹拌した
後、反応混合物を水に注ぎ、沈殿物を別し、ジ
オキサンから再結晶して、ピンク色の結晶を得た
(0.35g、88%)。
Melting point: 172-173℃ Infrared absorption spectrum (KBr): 3448 (-OH),
1582, 1333, 846 (Ar - NO 2 ) cm -1 Example 7 1-(2,4-dinitrophenoxy), 6-(4
-Nitrophenoxy)2,4-hexadiyne The compound of Example 6 (0.23 g) was dissolved in DMSO (3 ml).
Triethylamine (0.5 ml) was added at room temperature with stirring, and 2,4-dinitrofluorobenzene (0.2 g) was added dropwise. After stirring for 4 hours, the reaction mixture was poured into water and the precipitate was separated and recrystallized from dioxane to give pink crystals (0.35 g, 88%).

融点:125℃ 赤外線吸収スペクトル(KBr):1589,1333,
846(Ar-NO3)cm-1 実施例 8 N−(2−プロピニル)−2−メチル−4−ニト
ロアニリン 炭酸カリ(20.0g)をDMSO(7ml)中に懸濁
した懸濁液にトリエチルアミン(3ml)と2−プ
ロピン−1−アミン(7.10g、1.29×10-1モル)
とを加えた。撹拌しながら2−フルオロ−5−ニ
トロトルエン(20.00g、1.29×10-1モル)を加
え、反応混合物を50℃に3日間加熱した。混合物
を冷却し、過剰の水に注ぎ、メチレン・クロリド
で抽出した。メチレン・クロリド溶液を硫酸ナト
リウムで乾燥し、過し、蒸発した。残渣をシリ
カ・カラムのクロマトグラフにかけ、ベンゼンで
溶出し、ベンゼンから再結晶して黄色結晶を得
た。
Melting point: 125℃ Infrared absorption spectrum (KBr): 1589, 1333,
846 (Ar - NO 3 ) cm -1 Example 8 N-(2-propynyl)-2-methyl-4-nitroaniline Triethylamine was added to a suspension of potassium carbonate (20.0 g) in DMSO (7 ml). (3 ml) and 2-propyn-1-amine (7.10 g, 1.29 x 10 -1 mol)
added. 2-Fluoro-5-nitrotoluene (20.00 g, 1.29 x 10 -1 mol) was added with stirring and the reaction mixture was heated to 50°C for 3 days. The mixture was cooled, poured into excess water and extracted with methylene chloride. The methylene chloride solution was dried over sodium sulfate, filtered and evaporated. The residue was chromatographed on a silica column eluting with benzene and recrystallized from benzene to give yellow crystals.

融点:121〜123℃ 収量:15.02g(61%) 赤外線吸収スペクトル(KBr):3344(NH)、
3226(CH)、1580,1282cm-1(Ar-NO2) 実施例 9 N,N′−ビス(2−メチル−4−ニトロフエ
ニル)−2,4−ヘキサジイン−1,6−ジア
ミン Cu(OAc)2・H2O(1.5g)をピリジン−メタノ
ール(1:1、15ml)に懸濁した懸濁液にN−
(2−プロピニル)−2−メチル−4−ニトロアニ
リン(1.00g、5.26×10-3モル)を加えた。反応
混合物を50℃にて2時間撹拌した。混合物を過剰
の水に注ぎ、過した。粗製固体をニトロメタン
から再結晶し、黄色結晶を得た。収量:0.70g、
(71%)。この物質は200℃以下では溶融せず、150
℃にて赤色に変つた。
Melting point: 121-123℃ Yield: 15.02g (61%) Infrared absorption spectrum (KBr): 3344 (NH),
3226 (CH), 1580, 1282 cm -1 (Ar - NO 2 ) Example 9 N,N'-bis(2-methyl-4-nitrophenyl)-2,4-hexadiyn-1,6-diamine Cu (OAc) A suspension of 2 H 2 O (1.5 g) in pyridine-methanol (1:1, 15 ml) was added
(2-Propynyl)-2-methyl-4-nitroaniline (1.00 g, 5.26 x 10 -3 mol) was added. The reaction mixture was stirred at 50°C for 2 hours. The mixture was poured into excess water and filtered. The crude solid was recrystallized from nitromethane to give yellow crystals. Yield: 0.70g,
(71%). This substance does not melt below 200℃, and
It turned red at ℃.

赤外線吸収スペクトル(KBr):3390(NH)、
1585,1280cm-1(Ar-NO2) 実施例 10 N−(2−プロピニル)−4−ニトロ−2−トリ
フルオロメチルアニリン 炭酸カリ(20.0g)をDMSO(7ml)に懸濁し
た懸濁液をトリエチルアミン(3ml)と2−プロ
ピン−1−アミン(7.92g、1.44×10-1モル)と
を加えた。反応混合物を氷浴中で冷却し、撹拌し
ながら1−フルオロ−4−ニトロ−2−トリフル
オロ−メチルベンゼン(30.13g、1.44×10-1
ル)を徐々に加えた。混合物を徐々に室温にまで
暖め、24時間撹拌した。反応混合物を過剰の水に
注ぎ、醋酸エチルで抽出した。醋酸エチル溶液を
硫酸ナトリウムで乾燥し、過し、蒸発した。残
渣をシリカ・カラムのクロマトグラフにかけ、ベ
ンゼンで溶出し、ベンゼンから再結晶して黄色結
晶を得た。
Infrared absorption spectrum (KBr): 3390 (NH),
1585, 1280 cm -1 (Ar - NO 2 ) Example 10 N-(2-propynyl)-4-nitro-2-trifluoromethylaniline Suspension of potassium carbonate (20.0 g) in DMSO (7 ml) Triethylamine (3 ml) and 2-propyn-1-amine (7.92 g, 1.44 x 10 -1 mol) were added. The reaction mixture was cooled in an ice bath and 1-fluoro-4-nitro-2-trifluoro-methylbenzene (30.13 g, 1.44 x 10 -1 mol) was added slowly with stirring. The mixture was gradually warmed to room temperature and stirred for 24 hours. The reaction mixture was poured into excess water and extracted with ethyl acetate. The ethyl acetate solution was dried over sodium sulphate, filtered and evaporated. The residue was chromatographed on a silica column eluting with benzene and recrystallized from benzene to give yellow crystals.

融点:71〜72℃ 収量:24.24g、(69%) 赤外線吸収スペクトル(KBr):3450(NH)、
3290(CH)、1588(Ar-NO2)、1300cm-1(CF3) 実施例 11 N,N′−ビス(4−ニトロ−2−トリフルオ
ロメチルフエニル)−2,4−ヘキサジイン−
1,6−ジアミン Cu(OAc)2・H2O(4.5g)をピリジン−メタノ
ール(1:1、30ml)に懸濁した懸濁液にN−
(2−プロピル)−4−ニトロ−2−トリフルオロ
メチルアニリン(3.01g、1.23×10-1モル)を加
えた。反応混合物を50℃にて2時間撹拌した。混
合物を過剰の水に注ぎ、過した。粗製固体をニ
トロメタンから再結晶し、淡いピンク色の結晶を
得た。収量:2.54g、(84%)。この物質は200℃
以下で溶融せず、135℃にて暗赤色に変つた。
Melting point: 71-72℃ Yield: 24.24g, (69%) Infrared absorption spectrum (KBr): 3450 (NH),
3290 (CH), 1588 (Ar - NO 2 ), 1300 cm -1 (CF 3 ) Example 11 N,N'-bis(4-nitro-2-trifluoromethylphenyl)-2,4-hexadiyne-
1,6-diamine Cu(OAc) A suspension of 2.H 2 O (4.5 g) in pyridine-methanol (1:1, 30 ml) was added with N-
(2-Propyl)-4-nitro-2-trifluoromethylaniline (3.01 g, 1.23 x 10 -1 mol) was added. The reaction mixture was stirred at 50°C for 2 hours. The mixture was poured into excess water and filtered. The crude solid was recrystallized from nitromethane to give pale pink crystals. Yield: 2.54g, (84%). This substance is heated to 200℃
It did not melt at temperatures below 135°C and turned dark red.

赤外線吸収スペクトル(KBr):3405(NH)、
1580(Ar-NO2)、1290cm-1(CF3) 実施例 12 N−(2−プロピニル)−2,4−ジニトロ−5
−フルオロアニリン 炭酸カリ(6.0g)をアセトン(25ml)に懸濁
した懸濁液にトリエチルアミン(1.5ml)と2−
プロピン−1−アミン(2.35g、4.25×10-2モル)
とを加えた。1.5−ジフルオロ−2,4−ジニト
ロベンゼン(10.00g、4.90×10-2モル)を加え、
反応混合物を室温にて24時間撹拌した。混合物を
過剰の水に注ぎ、過した。得られた暗色固体を
シリカ・カラムでクロマトグラフにかけ、ベンゼ
ンで溶出し、ベンゼンから再結晶して黄色結晶を
得た。
Infrared absorption spectrum (KBr): 3405 (NH),
1580 (Ar - NO 2 ), 1290 cm -1 (CF 3 ) Example 12 N-(2-propynyl)-2,4-dinitro-5
-Fluoroaniline A suspension of potassium carbonate (6.0 g) in acetone (25 ml) is mixed with triethylamine (1.5 ml) and 2-fluoroaniline.
Propyn-1-amine (2.35 g, 4.25 x 10 -2 mol)
added. Add 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene (10.00 g, 4.90 x 10 -2 mol),
The reaction mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The mixture was poured into excess water and filtered. The resulting dark solid was chromatographed on a silica column, eluting with benzene, and recrystallized from benzene to give yellow crystals.

融点:113〜115℃ 収量:8.33g、(82%) 赤外線吸収スペクトル(KBr):3340(NH)、
3280(CH)、1615,1260(Ar-NO2)、1210cm
-1(Ar-F) 実施例 13 N,N′−ビス(2,4−ジニトロ−5−フル
オロフエニル)−2,4−ヘキサジイン−1,
6−ジアミン Cu(OAc)2・H2(1.5g)をピリジン−メタノー
ル(1:1、10ml)に懸濁した懸濁液にN−(2
−プロピニル)−2,4−ジニトロ−5−フルオ
ロアニリン(1.00g、4.18×10-3モル)を加えた。
反応混合物を室温にて17時間撹拌した。混合物を
過剰の水に注ぎ、過した。粗製固体をシリカ・
カラムのクロマトグラフにかけクロロホルム・醋
酸で溶出した。得られた固体を酢酸エチルからソ
ツクレー(soxhlet)再結晶し、黄色結晶を得た。
Melting point: 113-115℃ Yield: 8.33g, (82%) Infrared absorption spectrum (KBr): 3340 (NH),
3280(CH), 1615, 1260(Ar - NO2 ), 1210cm
-1 (Ar - F) Example 13 N,N'-bis(2,4-dinitro-5-fluorophenyl)-2,4-hexadiyne-1,
N- ( 2
-propynyl)-2,4-dinitro-5-fluoroaniline (1.00 g, 4.18 x 10 -3 mol) was added.
The reaction mixture was stirred at room temperature for 17 hours. The mixture was poured into excess water and filtered. Crude solid to silica
It was subjected to column chromatography and eluted with chloroform/acetic acid. The resulting solid was soxhlet recrystallized from ethyl acetate to give yellow crystals.

融点:225℃(分解) 収量:0.21g(12%) 赤外線吸収スペクトル(KBr):3360(NH)、
1680,1315cm-1(Ar-NO2) 実施例 14 N−d(+)(α−メチルベンゼン)−10,12−
ペンタコサジインアミドの製造 510mg、(1.36ミリモル)の10,12ペンタコサジ
イノイツク酸を10mlのテトラヒドロフランに溶か
した溶液に138mg(1.36ミリモル)のトリエチル
アミンを加えた。得られた濁つた溶液を0℃に冷
却し、129mg(1.36ミリモル)のメチル・クロロ
ホルマートを1分間にわたつて滴下した。添加す
ると直ちに白色固体が生成した。混合物を1時
間、0℃にて撹拌し、次に165mg(1.36ミリモル)
のd(+)−α−メチルベンジルアミンを加え、混
合物を還流温度に1時間加熱した。この時、5分
以内にガスの発生が認められ、15分後に止つた。
混合物を室温に冷却し、過した。液を10mlず
つの1MのHCl、水、重炭酸カリの飽和水溶液で
洗い、乾燥(MgSO4)した。蒸発して540mg(粗
収率83%)の白色固体を得た。エーテル−石油エ
ーテルから再結晶して白色結晶を得た。
Melting point: 225℃ (decomposed) Yield: 0.21g (12%) Infrared absorption spectrum (KBr): 3360 (NH),
1680, 1315 cm -1 (Ar - NO 2 ) Example 14 N-d(+) (α-methylbenzene)-10,12-
Preparation of Pentacosadiinamide 138 mg (1.36 mmol) of triethylamine was added to a solution of 510 mg (1.36 mmol) of 10,12 pentacosadiinoitsuccinic acid in 10 ml of tetrahydrofuran. The resulting cloudy solution was cooled to 0° C. and 129 mg (1.36 mmol) of methyl chloroformate was added dropwise over 1 minute. A white solid formed immediately upon addition. The mixture was stirred for 1 hour at 0°C, then 165 mg (1.36 mmol)
of d(+)-α-methylbenzylamine was added and the mixture was heated to reflux for 1 hour. At this time, gas generation was observed within 5 minutes and stopped after 15 minutes.
The mixture was cooled to room temperature and filtered. The solution was washed with 10 ml portions of 1M HCl, water, a saturated aqueous solution of potassium bicarbonate, and dried (MgSO 4 ). Evaporation gave 540 mg (83% crude yield) of a white solid. Recrystallization from ether-petroleum ether gave white crystals.

融点:65.5〜66.5℃ 赤外線吸収スペクトル(フイルム):1470,
1545,1640,2860,2925,3310cm-1 比旋光度:〔α〕31 D(CHCl3)=44゜ 実施例 15 N,N′−ビス−(α−メチルベンジル)−10,
12−ドコサジインジアミドの製造 725mg(2.00ミリモル)の10,12−ドコサジイ
ンジオイツク酸を50mlのテトラヒドロフラン
(THF)に溶かした溶液に405mg(4.00ミリモル)
のトリエチルアミンを加えた。溶液を0℃に冷却
し、378mg(4.00ミリモル)のメチル・クロロホ
ルマートを1分間にわたつて滴下した。得られた
白色混合物を1時間、0℃にて撹拌し、485mg
(4.00ミリモル)のd(+)−α−メチルベンジル
アミンを加えた。反応混合物を還流温度に1時間
加熱した(アミンを添加すると直ちにガス発生が
始まり、20分後に止つた。)混合物を室温に冷却
し、過した。液を25mlずつの1MのHCl、水、
重炭酸ソーダ飽和水溶液で洗浄し、乾燥した
(MgSO4)。蒸溜して、紫外線に当たると迅速に
重合する842mg(粗収率74%)の白色固体を得た。
エーテル−石油エーテルから再結晶して456mgの
白色結晶を得た。
Melting point: 65.5-66.5℃ Infrared absorption spectrum (film): 1470,
1545, 1640, 2860, 2925, 3310 cm -1 Specific optical rotation: [α] 31 D (CHCl 3 ) = 44° Example 15 N,N'-bis-(α-methylbenzyl)-10,
Preparation of 12-docosadiindiamide 405 mg (4.00 mmol) of 725 mg (2.00 mmol) of 10,12-docosadiindiamide dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran (THF) was added.
of triethylamine was added. The solution was cooled to 0° C. and 378 mg (4.00 mmol) of methyl chloroformate was added dropwise over 1 minute. The resulting white mixture was stirred for 1 hour at 0°C and 485 mg
(4.00 mmol) of d(+)-α-methylbenzylamine was added. The reaction mixture was heated to reflux for 1 hour (gas evolution started immediately upon addition of the amine and stopped after 20 minutes). The mixture was cooled to room temperature and filtered. Add 25ml each of 1M HCl, water,
Washed with saturated aqueous sodium bicarbonate solution and dried (MgSO 4 ). Distillation gave 842 mg (74% crude yield) of a white solid that polymerized rapidly upon exposure to UV light.
Recrystallization from ether-petroleum ether gave 456 mg of white crystals.

融点:87.5〜89℃ 赤外線吸収スペクトル(フイルム):1530,
1635,2850,2920,3300cm-1 実施例 16 2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール−ビ
ス−(2,4−ジニトロフエニル)エーテル 2,4−ヘキサジイン−1,6−ジオール
(1.1gをアセトン(15ml)に溶かした溶液に
K2CO3(0.5g)を加えた。溶液を室温にて撹拌し
ながら、2,4−ジニトロフルオロベンゼン
(3.8g)を徐々に加え、暗赤色溶液を一晩、室温
にて撹拌した。これを過剰の水に注ぎ、淡黄色固
体を別し、水洗、乾燥した。ジオキサン、エタ
ノールから再結晶し、融点210℃(4.2g、95%)
の淡いピンク色の短針状結晶を得た。
Melting point: 87.5-89℃ Infrared absorption spectrum (film): 1530,
1635, 2850, 2920, 3300 cm -1 Example 16 2,4-hexadiyn-1,6-diol-bis-(2,4-dinitrophenyl)ether 2,4-hexadiyn-1,6-diol (1.1 g in acetone (15ml) in a solution dissolved in
K2CO3 ( 0.5g ) was added. While stirring the solution at room temperature, 2,4-dinitrofluorobenzene (3.8 g) was added slowly and the dark red solution was stirred overnight at room temperature. This was poured into excess water, and the pale yellow solid was separated, washed with water, and dried. Recrystallized from dioxane and ethanol, melting point 210℃ (4.2g, 95%)
Pale pink short needle-like crystals were obtained.

赤外線吸収スペクトル(KBr):1592,1333,
834(Ar-NO2)cm-1 実施例 17 N−(2−プロピニル)−2,4−ジニトロアニ
リン 炭酸カリ(1.0g)をアセトン(10mg)中に懸
濁した懸濁液に2−プロピン−1−アミン(0.26
g、4.73×10-3モル)を加えた。2,4−ジニト
ロフルオロベンゼン(1.32g、7.10×10-3モル)
を撹拌しながら徐々に加え、反応混合物を2時間
還流した。冷却後、それを過剰の水に注ぎ、過
した。粗製固体をエタノールから再結晶し黄色結
晶を得た。
Infrared absorption spectrum (KBr): 1592, 1333,
834 (Ar - NO 2 ) cm -1 Example 17 N-(2-propynyl)-2,4-dinitroaniline 2-propyne was added to a suspension of potassium carbonate (1.0 g) in acetone (10 mg). -1-amine (0.26
g, 4.73×10 −3 mol) were added. 2,4-dinitrofluorobenzene (1.32 g, 7.10 x 10 -3 mol)
was gradually added with stirring and the reaction mixture was refluxed for 2 hours. After cooling, it was poured into excess water and filtered. The crude solid was recrystallized from ethanol to give yellow crystals.

収量:0.99g(95%) 赤外線吸収スペクトル(KBr):3367(NH)、
3268(CH)、1618,1590,1333,1311cm-1
(Ar-NO2) 実施例 18 N,N′−ビス(2,4−ジニトロフエニル)−
2,4−ヘキサジイン−1,6−ジアミン Cu(OAc)2:H2O(1.5g)をピリジン−メタノ
ール(1:1、10ml)中に懸濁した懸濁液にN−
(2−プロピニル)−2,4−ジニトロアニリン
(1.00g、4.52×10-3モル)を加えた。反応混合物
を50℃にて30分間撹拌した。混合物を過剰の水に
注ぎ、過した。粗製固体をニトロメタンから再
結晶し、淡緑色結晶を得た。収量:0.86g(86
%)。この化合物は200℃以下で融解せず、120℃
にて緑から青銅色に変つた。それをジオキサンか
ら再結晶すると異つた結晶形の橙色の結晶を得
た。これは140℃にて暗橙色に変つた。
Yield: 0.99g (95%) Infrared absorption spectrum (KBr): 3367 (NH),
3268 (CH), 1618, 1590, 1333 , 1311cm -1
(Ar - NO 2 ) Example 18 N,N'-bis(2,4-dinitrophenyl)-
N- _
(2-Propynyl)-2,4-dinitroaniline (1.00 g, 4.52 x 10 -3 mol) was added. The reaction mixture was stirred at 50°C for 30 minutes. The mixture was poured into excess water and filtered. The crude solid was recrystallized from nitromethane to give pale green crystals. Yield: 0.86g (86
%). This compound does not melt below 200℃ and 120℃
The color changed from green to bronze. When it was recrystallized from dioxane, orange crystals of a different crystal form were obtained. It turned dark orange at 140°C.

赤外線吸収スペクトル(KBr):3380(NH)、
1617,1592,1333,1312cm-1(Ar-NO2) 実施例 19 ジアセチレン−アルキル酸単量体の合成モノレ
イヤー(単分子層)およびマルチレイヤー(多分
子層)用ジアセチレン−アルキル酸単量体を、ス
トラウス(Strauss)により製造されたブロモア
セチレン類を用いるチヨドキービツツ
(Chodkiewicz)のカツプリング法により合成し
た。チヨドキービツツの化学年報(パリー)〔W.
Ann.Chem.(Paris)〕2、第853頁(1957)およ
びストラウスら、化学誌(Ber.)63B、第1868頁
(1930)を参照のこと。たとえば、1−ブロモ−
ウンデシン−10−オイツク酸をテトラデシンにカ
ツプリングしてペンタコサ−10,12−ジイオイツ
ク酸をつくつた。5mlのエタノールに溶解した50
ミリモルのテトラデシンを、100ミリモルのエチ
ルアミンを溶かした50mlのエタノール溶液に撹拌
しながら加え、黄色溶液をつくつた。溶液を撹拌
しながら15℃に冷却し、60mlのエタノールに溶解
した50ミリモルの1−ブロモ−ウンデシン−10−
オイツク酸を30分間にわたつて滴下し、その間、
温度を15〜20℃に維持した。添加終了後、反応混
合物を3時間、15〜20℃にて撹拌した。次に、混
合物をPH1にまで酸性にし、100mlの酢酸エチル
で2回抽出した。橙色層を分離し、硫酸マグネシ
ウムで乾燥し、フロロシルで過し、蒸発して、
無色の粘稠な油を得た。油をメタノール−石油エ
ーテルに溶解し、溶液を過した。液を冷却し
て、ペンタコサー10,12−ジイオイツク酸を無色
板状結晶(融点:59〜60℃)として得た。板状結
晶を短時間、実験室光中におくと、強い青色にな
つた。
Infrared absorption spectrum (KBr): 3380 (NH),
1617, 1592, 1333, 1312 cm -1 (Ar - NO 2 ) Example 19 Synthesis of diacetylene-alkyl acid monomer Diacetylene-alkyl acid monomer for monolayer (monolayer) and multilayer (multilayer) The polymers were synthesized by the Chodkiewicz coupling method using bromoacetylenes prepared by Strauss. Chiyodokiewicz Annual Report on Chemistry (Parry) [W.
See Ann. For example, 1-bromo-
Pentacosyl-10,12-dioitsucic acid was prepared by coupling undecyne-10-oitsucic acid with tetradecyne. 50 dissolved in 5 ml of ethanol
Millimoles of tetradecine were added to a stirred solution of 100 millimoles of ethylamine in 50 ml of ethanol to form a yellow solution. The solution was cooled to 15°C with stirring and 50 mmol of 1-bromo-undecine-10- dissolved in 60 ml of ethanol was added.
Oytschic acid was added dropwise over a period of 30 minutes, during which time
The temperature was maintained at 15-20°C. After the addition was complete, the reaction mixture was stirred for 3 hours at 15-20°C. The mixture was then acidified to PH1 and extracted twice with 100 ml of ethyl acetate. The orange layer was separated, dried over magnesium sulfate, filtered over Florosil, evaporated and
A colorless viscous oil was obtained. The oil was dissolved in methanol-petroleum ether and the solution was filtered. The liquid was cooled to obtain pentacocer 10,12-diioscinic acid as colorless plate-like crystals (melting point: 59-60°C). When the platelet crystals were exposed to laboratory light for a short period of time, they turned intensely blue.

実施例 20 マルチレイヤー(多分子層)の製造に用いた装
置は、12.2×30cm〔面積と2cmの深さ〕の寸法を
有するテフロン(Teflon)製のラングミユア樋
(Langmuir trough)より成る。モータ駆動のね
じ歯車に連接している可動式テフロン製バリヤー
(barrier)で表面圧を印加する。ウイルヘルミ秤
(Wilhelmy balance)を使つて表面圧を連続的
に測定する。固体基板を無振動(vibration−
free)固体棒に連接し、可逆装置付モータを用
い、1〜3cm/hr.の速度で樋の中に入れたり、
出したりする。
Example 20 The apparatus used for the production of the multilayer consists of a Langmuir trough made of Teflon with dimensions of 12.2 x 30 cm (area and depth of 2 cm). Surface pressure is applied by a movable Teflon barrier connected to a motor-driven screw gear. Continuously measure surface pressure using a Wilhelmy balance. Vibration-free solid substrate
(free) Connected to a solid rod, using a motor with a reversible device, insert it into the gutter at a speed of 1 to 3 cm/hr.
I'll put it out.

4×10-3Mのペンタコサー10,12−ジイノイツ
ク酸のn−ヘキサン溶液を1×10-3Mの塩化カド
ミウム水溶液上に広げた。CdCl2溶液のPHを予め
重炭酸ソーダで6.1に調節した。15dyne/cmの一
定の表面圧において、0.5mm/秒のデイツピング
速度にて、連続層を固体基板上に析出させた。表
面圧面積曲線は、約23℃、約15dyne/cmの表面
圧にて単量体分子が20Å2を占めることを示す。
Y型析出層が得られた。
A solution of 4×10 −3 M pentacocer 10,12-diinoitsuccinic acid in n-hexane was spread over a 1×10 −3 M aqueous cadmium chloride solution. The pH of the CdCl2 solution was adjusted to 6.1 with sodium bicarbonate in advance. Successive layers were deposited onto a solid substrate at a constant surface pressure of 15 dyne/cm and a dipping speed of 0.5 mm/sec. The surface pressure area curve shows that the monomer molecule occupies 20 Å 2 at about 23° C. and a surface pressure of about 15 dyne/cm.
A Y-type deposited layer was obtained.

実施例 21 実施例14において製造したアミドを用い、ラン
グミユアーボルドゲツト法により、ステアリン酸
鉄被覆石英板上にY型マルチレイヤー14枚の累積
層をつくり、炉内で60℃に2時間、暖め、徐冷し
た。マスクを介して紫外線またはX線放射を累積
層に露光し、優れたパターン描画を得た。
Example 21 Using the amide produced in Example 14, a cumulative layer of 14 Y-shaped multilayers was made on an iron stearate-coated quartz plate by the Langmiur-Boldget method, and heated at 60°C for 2 hours in a furnace. Warmed and slowly cooled. The cumulative layers were exposed to ultraviolet or X-ray radiation through a mask to obtain excellent pattern writing.

実施例 22 別の実験において、12〜30枚のペンタコサー
10,12−デイノイツク酸の層を、ガラス、ケイ
素、ガラス上に蒸着した金箔の如き固体基板上に
析出させた。マスクを介してX線を露光すること
により空間的に限定された領域の累積層を重合
し、基板上にネガ型のデバイス・パターンを製造
した。たとえば、ケイ素単結晶基板上のペンタコ
サ−10,12−ジイノイツク酸の30枚の累積層を金
属製パターンの後に置き、多分子層の累積層に、
幅5μ、長さ1cmのマスクの線を介してX線を露
光した。重合および再生した(re−resultant)
パターンに吸収された全X線エネルギーは約10ミ
リジユール/cm3であつた。露光後、マスクされた
非露光域内の残存単量体を、アセトンの如き有機
溶剤で洗浄して溶解し去ると、ケイ素基板上にペ
ンタコセ−10,12−ジイノイツク重合体のはつき
りと決まつた線パターンが残る。基板をエツチン
グ(処理)した後、フツ化水素酸の稀水溶液中で
洗つて重合体を除いた。
Example 22 In another experiment, 12 to 30 pentacers
A layer of 10,12-deinoitsic acid was deposited on a solid substrate such as glass, silicon, or gold foil deposited on glass. Exposure to X-rays through a mask polymerized the cumulative layer in spatially defined areas to produce a negative-tone device pattern on the substrate. For example, 30 cumulative layers of pentacosyl-10,12-diinoitsuccinic acid on a silicon single-crystal substrate are placed after a metal pattern, and a cumulative layer of multilayers is
X-rays were exposed through lines of a mask 5 μ wide and 1 cm long. polymerized and re-resultant
The total x-ray energy absorbed by the pattern was approximately 10 millijoules/cm 3 . After exposure, the remaining monomer in the masked non-exposed area is washed away with an organic solvent such as acetone and dissolved, leaving the pentacose-10,12-dinoic polymer on the silicon substrate. A line pattern remains. After etching the substrate, the polymer was removed by washing in a dilute aqueous solution of hydrofluoric acid.

実施例 23 ケイ素表面に共有結合的に結合したジアセチレ
ンの製造 65μの厚さの酸化物層を有するケイ素板を濃硝
酸中に2時間浸漬した。水洗後の水の接触角
(αw)は44゜であつた。完全に乾燥した後、板を3
−アミノ−プロピルトリエトキシシランの蒸気で
処理した。2mlのシランを100mlの乾燥パラ−キ
シレンに溶解した沸騰溶液の上に、窒素気流下、
16時間、基板を置いた。基板を蒸気浴に入れ、蒸
気を基板より5cm上で凝縮した。基板を無水エタ
ノール、次に水で洗つた。αwは45゜であつた。シ
ラン処理した基板を、22mg(0.06ミリモル)の
10,12−ペンタコサジイノツク酸を10mlの無水ピ
リジンに溶した溶液に浸漬した。14mg(0.07ミリ
モル)のN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミ
ドを1mlのピリジンに溶した溶液を加えた。ウエ
ハー(wafer)を22時間、室温にて窒素気流下で
処理した。基板を、ピリジン、エタノール、沸騰
ピリジン次に沸騰エタノールで洗浄し、乾燥し
た。αwは78゜であつた。
Example 23 Preparation of diacetylene covalently bonded to a silicon surface A silicon plate with a 65μ thick oxide layer was immersed in concentrated nitric acid for 2 hours. The water contact angle (α w ) after washing was 44°. After completely drying, the board is
-amino-propyltriethoxysilane vapor. On top of a boiling solution of 2 ml of silane dissolved in 100 ml of dry para-xylene, under a nitrogen stream,
The substrate was left on for 16 hours. The substrate was placed in a steam bath and the vapor condensed 5 cm above the substrate. The substrate was washed with absolute ethanol and then water. α w was 45°. The silanized substrate was treated with 22 mg (0.06 mmol) of
A solution of 10,12-pentacosadiinoscinic acid in 10 ml of anhydrous pyridine was immersed. A solution of 14 mg (0.07 mmol) of N,N-dicyclohexylcarbodiimide in 1 ml of pyridine was added. The wafers were processed for 22 hours at room temperature under nitrogen flow. The substrate was washed with pyridine, ethanol, boiling pyridine, then boiling ethanol, and dried. α w was 78°.

実施例 24 実施例19の組成物の15枚の多分子層の累積層を
ラングミユア−ボルドゲツト法で石英板上につく
り、炉内で55℃に6時間置き、次に室温まで冷却
した。かくして、紫外線またはX線放射に選択的
に露光した時に優れた解像性とレスポンス
(response)とを与える複数の領域が累積層内に
確立された。
Example 24 A cumulative layer of 15 multilayers of the composition of Example 19 was made on a quartz plate by the Langmiur-Boldget method, placed in an oven at 55°C for 6 hours, and then cooled to room temperature. Thus, multiple regions have been established within the cumulative layer that provide excellent resolution and response when selectively exposed to ultraviolet or X-ray radiation.

実施例 25 通常の透明、可撓性フイルムを、実施例14のア
ミドの15枚のラングミユア−ブロドゲツト層で被
覆した。被覆されたフイルムを55〜60℃に2時間
加熱し、冷却した。次いで、フイルムをレンズを
介してテスト・パターン(test pattern)に露光
し、光沢のある紫がかつた青銅色に着色した優れ
た解像性と解像力とを持つ像を得た。
Example 25 A conventional transparent, flexible film was coated with 15 Langmiur-Brodget layers of the amide of Example 14. The coated film was heated to 55-60°C for 2 hours and cooled. The film was then exposed to a test pattern through a lens, yielding a glossy, purplish bronze colored image with excellent resolution and resolving power.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明における組成物の重合の概念図
である。第2図は本発明のある種の実施態様、特
に写真フイルムの代表的な図である。第3図は本
発明のある好適な実施態様の微細構造領域を示
す。 主要部分の符号の説明、1…被膜、2…基板、
3…領域。
FIG. 1 is a conceptual diagram of polymerization of the composition in the present invention. FIG. 2 is a representative illustration of certain embodiments of the invention, particularly photographic film. FIG. 3 shows a microstructured region of a preferred embodiment of the invention. Explanation of symbols of main parts, 1...Coating, 2...Substrate,
3...Area.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基板とその上に実質的に連続する少なくとも
一つの層を含んでなる写真またはフオトリソグラ
フ材料において、該層が少なくとも二つのアセチ
レン結合を有する少なくとも一つの物質を含む重
合性組成物からなり、その少なくとも二つのアセ
チレン結合が互いに共役し、該層が複数のドメイ
ンからなり、各ドメインは10000Å以下の平均サ
イズを有し且つ実質的に規則的な該組成物の配列
となつており、そして該層はその所定の箇所を照
射した際に高解像能で像重合することを特徴とす
る材料。 2 該層がラングミユアーブロゲツト法で形成す
る特許請求の範囲第1項記載の材料。 3 該層が、複数の層から形成されている特許請
求の範囲第1項記載の材料。 4 該層が、共有結合で該基板に結合している特
許請求の範囲第1項記載の材料。 5 該共有結合が、シロキシル結合である特許請
求の範囲第4項記載の材料。 6 該物質が式 R1−C≡C−C≡C−R2 (式中、R1は疎水性残基であり、R2は親水性
残基である)で表される化合物である特許請求の
範囲第1項記載の材料。 7 該物質が式 R3−C≡C−C≡C−R4 (式中、R3はC1−C30の炭化水素残基であり、
R4は式−R5−(A)o(式中、R5はC1−C30の炭化水
素基であり、nは1乃至10の整数であり、Aは
COOH、COOR6、CONH2、CONHR6、CON
(R62、OH、SH、NH2、NHR6、N(R62、シ
リル、スルフエート、スルフイネート、ホスフエ
ート及びシロキシ(R6はC1〜C8の炭化水素基で
ある)からなるグループから選択される特許請求
の範囲第1項記載の材料。 8 該物質が、光学活性物質である特許請求の範
囲第1項記載の材料。 9 該物質が三つのアセチレン結合を有し、そし
て互いに共役する特許請求の範囲第1項記載の材
料。 10 該層が更に第2の重合性組成物を含む特許
請求の範囲第1項記載の材料。 11 該組成物が、熱重合を減少させるに十分な
量のニトロソ化合物の2量体を更に含む特許請求
の範囲第1項記載の材料。 12 該物質が実質的にフツ素化されている特許
請求の範囲第1項記載の材料。 13 該基板が、フオトリソグラフ工程に適した
ものである特許請求の範囲第1項記載の材料。 14 該基板が、シリコン又は二酸化シリコンで
ある特許請求の範囲第1項記載の材料。 15 該基板が、リソグラフプレートである特許
請求の範囲第2項記載の材料。 16 該ドメインが2000Å以下の平均サイズを有
する特許請求の範囲第1項記載の材料。
[Scope of Claims] 1. A photographic or photolithographic material comprising a substrate and at least one substantially continuous layer thereon, the layer comprising at least one substance having at least two acetylene bonds. at least two acetylene bonds are conjugated to each other, the layer is comprised of a plurality of domains, each domain having an average size of 10,000 Å or less, and in a substantially regular arrangement of the composition. A material characterized in that the layer is image-polymerized with high resolution when a predetermined portion of the layer is irradiated. 2. The material according to claim 1, wherein the layer is formed by the Langmiur Bloggett method. 3. The material according to claim 1, wherein the layer is formed from a plurality of layers. 4. The material of claim 1, wherein said layer is covalently bonded to said substrate. 5. The material according to claim 4, wherein the covalent bond is a siloxyl bond. 6. A patent in which the substance is a compound represented by the formula R 1 -C≡C-C≡C-R 2 (wherein R 1 is a hydrophobic residue and R 2 is a hydrophilic residue) The material according to claim 1. 7 The substance has the formula R 3 -C≡C-C≡C-R 4 (wherein R 3 is a C 1 -C 30 hydrocarbon residue,
R 4 has the formula -R 5 -(A) o (wherein R 5 is a C 1 -C 30 hydrocarbon group, n is an integer from 1 to 10, and A is
COOH, COOR 6 , CONH 2 , CONHR 6 , CON
( R6 ) 2 , OH, SH, NH2 , NHR6 , N( R6 ) 2 , silyl, sulfate, sulfinate, phosphate and siloxy ( R6 is a C1 - C8 hydrocarbon group) A material according to claim 1 selected from the group. 8. The material according to claim 1, wherein the substance is an optically active substance. 9. The material according to claim 1, wherein the substance has three acetylene bonds and is conjugated to each other. 10. The material of claim 1, wherein the layer further comprises a second polymerizable composition. 11. The material of claim 1, wherein the composition further comprises a dimer of a nitroso compound in an amount sufficient to reduce thermal polymerization. 12. The material of claim 1, wherein said material is substantially fluorinated. 13. The material of claim 1, wherein the substrate is suitable for photolithographic processes. 14. The material of claim 1, wherein the substrate is silicon or silicon dioxide. 15. The material of claim 2, wherein the substrate is a lithographic plate. 16. The material of claim 1, wherein the domains have an average size of 2000 Å or less.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5962608A (en) * 1982-10-02 1984-04-10 Agency Of Ind Science & Technol Preparation of polydiacetylene thin film
FR2553531B1 (en) * 1983-10-14 1995-12-29 Canon Kk PHOTOPOLYMERIZABLE MONOMER FOR OPTICAL RECORDING MEDIUM AND MEDIUM CONTAINING SAME
JPH0610734B2 (en) * 1984-05-15 1994-02-09 キヤノン株式会社 Display medium
JPS6194041A (en) * 1984-10-16 1986-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern forming method
JPS6194042A (en) * 1984-10-16 1986-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Molecular construction and its manufacture
JPS61148432A (en) * 1984-12-21 1986-07-07 Agency Of Ind Science & Technol Optical treatment
JPS61180437A (en) * 1985-02-05 1986-08-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Formation of pattern
JPS61203448A (en) * 1985-03-05 1986-09-09 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Optical recording medium
JPS622175A (en) * 1985-06-28 1987-01-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Cable tester
JPS6221151A (en) * 1985-07-19 1987-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Formation of pattern
JPH0675194B2 (en) * 1986-03-31 1994-09-21 キヤノン株式会社 Polymerizable thin film
JPH0727215B2 (en) * 1986-05-09 1995-03-29 松下電器産業株式会社 Method for forming monomolecular cumulative film pattern
JPS6396655A (en) * 1986-10-14 1988-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern forming method
JPS62293242A (en) * 1986-06-12 1987-12-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and material for forming pattern
JPH0766189B2 (en) * 1986-09-26 1995-07-19 住友化学工業株式会社 Resist material
JPH0670697B2 (en) * 1989-09-11 1994-09-07 理化学研究所 Organic nonlinear optical material
JP2787234B2 (en) * 1989-09-14 1998-08-13 株式会社日立製作所 Power supply and accelerator
JP3019506B2 (en) * 1991-08-13 2000-03-13 東レ株式会社 Double-layer radiation-sensitive resist and method for producing the same
WO2003018525A1 (en) 2001-08-27 2003-03-06 Japan Science And Technology Agency Photoresponsive polymer, built-up type diacetylene polymer, crystals of ammonium carboxylates, and processes for production of them
JP4590611B2 (en) * 2004-08-30 2010-12-01 独立行政法人産業技術総合研究所 Diacetylene amide compounds
GB0801440D0 (en) * 2008-01-25 2008-03-05 Datalase Ltd Polychromic substances and their use
JP7238698B2 (en) * 2019-08-28 2023-03-14 セイコーエプソン株式会社 quantum interference device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1525738A (en) * 1966-06-06 1968-05-17 Battelle Development Corp photosensitive element and method of imaging therewith
DE1940690A1 (en) * 1969-08-09 1971-02-25 Basf Ag Monomers for photopolymerization
US4125534A (en) * 1977-02-25 1978-11-14 Allied Chemical Corporation Carbazolyl diacetylenic compounds

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1525738A (en) * 1966-06-06 1968-05-17 Battelle Development Corp photosensitive element and method of imaging therewith
DE1940690A1 (en) * 1969-08-09 1971-02-25 Basf Ag Monomers for photopolymerization
US4125534A (en) * 1977-02-25 1978-11-14 Allied Chemical Corporation Carbazolyl diacetylenic compounds

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