WO2021049470A1 - 化合物、酸発生剤、組成物、硬化物及びパターン、並びに硬化物及びパターンの製造方法 - Google Patents

化合物、酸発生剤、組成物、硬化物及びパターン、並びに硬化物及びパターンの製造方法 Download PDF

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unsubstituted
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依純 松井
哲千 中屋敷
智幸 有吉
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株式会社Adeka
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Definitions

  • the present invention relates to a compound preferably used as an acid generator.
  • the acid generator is a substance that generates an acid by irradiation with energy rays such as light or heat treatment.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 invent a photoacid generator or a thermoacid generator composed of a sulfonic acid derivative compound as an acid generator. Further, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a negative resist whose solubility in a developing solution is reduced by the formation of a chemical bond such as polymerization or cross-linking by an acid generated from an acid generator, an ester group or an acetal by the action of an acid. It is described that an acid generator is used together with a positive resist or the like whose solubility in a developing solution is increased by breaking the chemical bond of the group. Further, as specific applications, semiconductors, overcoating agents, paints, adhesives, ink applications and the like are described.
  • an object of the present invention is to provide a compound having excellent acid generation sensitivity.
  • an oxime sulfonate compound having a specific structure has excellent acid generation sensitivity, and have completed the present invention.
  • the present invention is a compound represented by the following general formula (A) (hereinafter, may be referred to as compound A).
  • R 11 and R 20 are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , -COR 30 , -OCOR 30 , -COOR 30 , -SR 30 , -SOR 30. , -SO 2 R 30 , -NR 31 R 32 , -NR 31 COR 32 , -CONR 31 R 32 , groups represented by the following general formula (1), unsubstituted or substituents having 1 to 20 carbon atoms.
  • It has an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon ring-containing group having an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms, or an unsubstituted or substituent having 2 to 20 carbon atoms.
  • One or more of the heterocyclic ring-containing group, the aliphatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon ring-containing group, or the methylene group in the heterocyclic ring-containing group is a divalent group selected from the following group I.
  • R 11 and R 20 are bonded, a direct bond, -S -, - O -, - CO -, - CR 41 R 42 - or -NR 41 - represents, R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 50 , -COR 50 ,-, respectively.
  • heterocyclic group having an unsubstituted or substituent having 2 to 20 atoms, or an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon ring-containing group, or a methylene group in the heterocyclic group.
  • One or more represents a group replaced by a divalent group selected from Group I below.
  • X is a direct bond
  • -S -, - O -, - CO -, - CR 61 R 62 - or -NR 61 - represents, R 30 , R 31 , R 32 , R 41 , R 42 , R 50 , R 51 , R 52 , R 61 and R 62 are independently unsubstituted or substituents on hydrogen atoms and 1 to 20 carbon atoms, respectively. It has an aliphatic hydrocarbon group having the above, an aromatic hydrocarbon ring-containing group having an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms, or an unsubstituted or substituent having 2 to 20 carbon atoms.
  • One or more of the heterocyclic ring-containing group, the aliphatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon ring-containing group, or the methylene group in the heterocyclic ring-containing group is a divalent group selected from the following group I.
  • R 1 is an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, and an aromatic having an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms.
  • a hydrocarbon ring-containing group or a heterocyclic ring-containing group having an unsubstituted or substituent having 2 to 20 carbon atoms, or the above aliphatic hydrocarbon group, the above aromatic hydrocarbon ring-containing group or the above heterocyclic ring. Represents a group in which one or more of the methylene groups in the group is replaced with a divalent group selected from Group I below.
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an aliphatic hydrocarbon radical having an unsubstituted or substituted group having 1 to 20 carbon atoms, an unsubstituted or substituted 6 to 20 carbon atoms
  • substituents replacing a is a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, -COOH, or -SO 2 H, n represents 0 or 1 and represents When a plurality of groups represented by the general formula (1) are present in the compound represented by the general formula (A), the plurality of n, R 1 and R 2 existing are different even if they are the same. May be * Represents the joint location.
  • Group I -O-, -COO-, -OCO-, -CO-, -CS-, -S-, -SO-, -SO 2- , -NR 70- , -NR 70 -CO-, -CO -NR 70 -, - NR 70 -COO -, - OCO-NR 70 -, - SiR 70 R 71 - R 70 and R 71 each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and if a plurality of R 70 or R 71 are present, they may be the same. It may be different.
  • R 13 is a group represented by the above general formula (1).
  • the above-mentioned compound A is preferably a compound represented by the following general formulas (A1), (A2) or (A3).
  • R 11 , R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 19 and R 20 in the above general formula (A1) are independently hydrogen atom, halogen atom and nitro group, respectively.
  • Cyan group, -OR 30 , -COR 30 an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more of methylene groups in the above aliphatic hydrocarbon group.
  • R 18 is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR 30 , -COR 30 , or an unsubstituted group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 19 in the above general formula (A2) are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , -COR 30.
  • R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 in the above general formula (A3) are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , respectively.
  • an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group is selected from the above group I. It is preferably a group replaced by a valence group.
  • n is preferably 0.
  • R 1 has an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms. It is an aromatic hydrocarbon ring-containing group and substitutes one or more of hydrogen atoms in the aliphatic hydrocarbon group having the above substituent and the aromatic hydrocarbon ring-containing group having the above substituent.
  • the substituent is a halogen atom
  • R 2 is an aliphatic hydrocarbon group having unsubstituted or substituted cyano groups or 1 to 20 carbon atoms, a hydrogen atom in the aliphatic hydrocarbon groups having the substituent It is preferred that the substituent substituting one or more is a halogen atom.
  • the present invention provides an acid generator containing the compound represented by the above general formula (A).
  • the present invention provides a composition containing the compound represented by the above general formula (A) and a resin component.
  • the present invention provides a composition in which the above-mentioned resin component is an acid-curable resin component.
  • the present invention provides a cured product of a composition containing the above-mentioned acid-curable resin component.
  • the present invention provides a method for producing a cured product, which comprises a curing step of curing the composition containing the above-mentioned acid-curable resin component.
  • the present invention provides a composition in which the above-mentioned resin component is an acid-degradable resin component.
  • the present invention provides a pattern containing a composition containing the above-mentioned acid-degradable resin component.
  • a step of forming a coating film using the composition containing the above-mentioned acid-degradable resin component and generating an acid from a compound contained in the formed coating film after a step of forming a coating film using the composition containing the above-mentioned acid-degradable resin component and generating an acid from a compound contained in the formed coating film, and a step of generating an acid from the above-mentioned compound.
  • a method for producing a pattern which comprises a step of developing a part of the coating film and forming a pattern.
  • the present invention relates to compounds, acid generators, compositions, cured products and patterns, and methods for producing cured products and patterns.
  • the present invention will be described in detail.
  • R 11 and R 20 are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , -COR 30 , -OCOR 30 , -COOR 30 , -SR 30 , -SOR 30. , -SO 2 R 30 , -NR 31 R 32 , -NR 31 COR 32 , -CONR 31 R 32 , groups represented by the following general formula (1), unsubstituted or substituents having 1 to 20 carbon atoms.
  • It has an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon ring-containing group having an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms, or an unsubstituted or substituent having 2 to 20 carbon atoms.
  • One or more of the heterocyclic ring-containing group, the aliphatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon ring-containing group, or the methylene group in the heterocyclic ring-containing group is a divalent group selected from the following group I.
  • R 11 and R 20 are bonded, a direct bond, -S -, - O -, - CO -, - CR 41 R 42 - or -NR 41 - represents, R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 50 , -COR 50 ,-, respectively.
  • heterocyclic group having an unsubstituted or substituent having 2 to 20 atoms, or an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon ring-containing group, or a methylene group in the heterocyclic group.
  • One or more represents a group replaced by a divalent group selected from Group I below.
  • X is a direct bond
  • -S -, - O -, - CO -, - CR 61 R 62 - or -NR 61 - represents, R 30 , R 31 , R 32 , R 41 , R 42 , R 50 , R 51 , R 52 , R 61 and R 62 are independently unsubstituted or substituents on hydrogen atoms and 1 to 20 carbon atoms, respectively. It has an aliphatic hydrocarbon group having the above, an aromatic hydrocarbon ring-containing group having an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms, or an unsubstituted or substituent having 2 to 20 carbon atoms.
  • One or more of the heterocyclic ring-containing group, the aliphatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon ring-containing group, or the methylene group in the heterocyclic ring-containing group is a divalent group selected from the following group I.
  • R 1 is an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, and an aromatic having an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms.
  • a hydrocarbon ring-containing group or a heterocyclic ring-containing group having an unsubstituted or substituent having 2 to 20 carbon atoms, or the above aliphatic hydrocarbon group, the above aromatic hydrocarbon ring-containing group or the above heterocyclic ring. Represents a group in which one or more of the methylene groups in the group is replaced with a divalent group selected from Group I below.
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an aliphatic hydrocarbon radical having an unsubstituted or substituted group having 1 to 20 carbon atoms, an unsubstituted or substituted 6 to 20 carbon atoms
  • substituents replacing a is a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, -COOH, or -SO 2 H, n represents 0 or 1 and represents When a plurality of groups represented by the general formula (1) are present in the compound represented by the general formula (A), the plurality of n, R 1 and R 2 existing are different even if they are the same. May be * Represents the joint location.
  • Group I -O-, -COO-, -OCO-, -CO-, -CS-, -S-, -SO-, -SO 2- , -NR 70- , -NR 70 -CO-, -CO -NR 70 -, - NR 70 -COO -, - OCO-NR 70 -, - SiR 70 R 71 - R 70 and R 71 each independently represent a hydrogen atom or an unsubstituted aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and if a plurality of R 70 or R 71 are present, they may be the same. It may be different.
  • the compound A has the above-mentioned structure, so that the compound A has excellent acid generation sensitivity.
  • the reason why the acid generation sensitivity is excellent is not clear, but it is presumed as follows.
  • Compound A absorbs light having a wavelength below visible light, for example, light in a wavelength region of 400 nm or less including i-line (365 nm), by having a structure in which two benzene rings are bonded so as to have aromaticity. The rate is excellent, and the absorbed energy can be effectively supplied to the group represented by the above general formula (1). As a result, the compound A has excellent acid generation sensitivity.
  • halogen atom in the above general formula (A) examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like.
  • the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in the general formula (A) is a hydrocarbon group that does not contain an aromatic hydrocarbon ring and a heterocycle, and may have a substituent.
  • An aliphatic hydrocarbon group having a substituent is a group having a structure in which one or more hydrogen atoms in the aliphatic hydrocarbon group are substituted with a substituent.
  • Examples of the unsubstituted aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and 4 to 20 carbon atoms. Cycloalkylalkyl groups of.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon group having a substituent include a group in which one or more hydrogen atoms in the unsubstituted aliphatic hydrocarbon group are substituted with a substituent, and the like. a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, -COOH, or -SO 2 H, and the like.
  • the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms may be linear or branched.
  • Linear alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, iso-amyl, tert-amyl, hexyl, heptyl and octyl.
  • the branched alkyl groups include iso-propyl, sec-butyl, tert-butyl, iso-butyl, iso-pentyl, tert-pentyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2-heptyl, 3-heptyl, and iso-heptyl.
  • Tert-Heptyl iso-octyl, tert-octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, isononyl, decyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, hebrotadecyl, octadecyl and the like.
  • the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms may be linear or branched. Further, it may be a terminal alkenyl group having an unsaturated bond at the end, or an internal alkenyl group having an unsaturated bond inside.
  • Examples of the terminal alkenyl group include vinyl, allyl, 2-methyl-2-propenyl, 3-butenyl, 4-pentenyl, 5-hexenyl and the like.
  • Examples of the internal alkenyl group include 2-butenyl, 3-pentenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 2-heptenyl, 3-heptenyl, 4-heptenyl, 3-octenyl, 3-nonenyl, 4-decenyl, 3-. Examples thereof include undecenyl, 4-dodecenyl and 4,8,12-tetradecatrienylallyl.
  • Examples of the cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms include a saturated monocyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a saturated polycyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and rings of these groups. Examples thereof include groups having 4 to 20 carbon atoms in which one or more hydrogen atoms are substituted with alkyl groups.
  • Examples of the saturated monocyclic alkyl group include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl and the like.
  • Examples of the saturated polycyclic alkyl group include adamantyl, decahydronaphthyl, octahydropentalene, bicyclo [1.1.1] pentanyl and the like.
  • Examples of the alkyl group that replaces the hydrogen atom in the ring of the saturated monocyclic or saturated polycyclic alkyl group include the groups exemplified as the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the group in which one or more hydrogen atoms in the ring of the saturated polycyclic alkyl group are substituted with the alkyl group include a Bornyl group and the like.
  • the cycloalkylalkyl group having 4 to 20 carbon atoms means a group having 4 to 20 carbon atoms in which the hydrogen atom of the alkyl group is replaced with a cycloalkyl group.
  • the cycloalkyl group in the cycloalkylalkyl group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the cycloalkylalkyl group having a monocyclic cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms include cyclopropylmethyl, 2-cyclobutylethyl, 3-cyclopentylpropyl, 4-cyclohexylbutyl, cycloheptylmethyl, and cyclooctyl.
  • Examples thereof include methyl, 2-cyclononylethyl and 2-cyclodecylethyl.
  • Examples of the cycloalkylalkyl group having 4 to 20 carbon atoms in which the cycloalkyl group is polycyclic include 3-3-adamantylpropyl and decahydronaphthylpropyl.
  • One or more of the hydrogen atoms in the above-mentioned unsubstituted aliphatic hydrocarbon group are substituted with a substituent, and the group in which the substituent is a halogen atom includes trifluoromethyl, pentafluoroethyl, 2-chloroethyl and 2-.
  • the number of carbon atoms of a group defines the number of carbon atoms of the group after the hydrogen atom in the group is substituted with a substituent.
  • the carbon atom number 1 to 20 refers to the number of carbon atoms after the hydrogen atom is substituted, and the hydrogen atom is substituted. It does not refer to the number of carbon atoms before.
  • the number of carbon atoms of a group in which a methylene group in a group having a predetermined number of carbon atoms is replaced with a divalent group defines the number of carbon atoms of the group before the substitution.
  • the number of carbon atoms of a group in which a methylene group in an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is replaced with a divalent group is 1 to 20.
  • the aromatic hydrocarbon ring-containing group having 6 to 20 carbon atoms in the general formula (A) is a hydrocarbon group containing an aromatic hydrocarbon ring and not containing a heterocycle, and has an aliphatic hydrocarbon group. It may have a substituent or it may have a substituent.
  • the aromatic hydrocarbon ring-containing group having a substituent is a group having a structure in which one or more hydrogen atoms in the aromatic hydrocarbon ring-containing group are substituted with a substituent.
  • the unsubstituted aromatic hydrocarbon ring-containing group for example, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and an unsaturated aliphatic hydrocarbon group were substituted with an aryl group.
  • the group is mentioned.
  • the aromatic hydrocarbon ring-containing group having a substituent include a group in which one or more hydrogen atoms in the unsubstituted aromatic hydrocarbon ring-containing group are substituted with a substituent.
  • the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, -COOH, or -SO 2 H, and the like.
  • the aryl group having 6 to 20 carbon atoms may have a monocyclic structure, a condensed ring structure, or a chain of two aromatic hydrocarbon rings.
  • the aryl group in which two aromatic hydrocarbon rings are linked may be one in which two aromatic hydrocarbon rings having a monocyclic structure are linked, and has a monocyclic aromatic hydrocarbon ring and a fused ring structure.
  • the aromatic hydrocarbon ring may be linked, or the aromatic hydrocarbon ring having a fused ring structure and the aromatic hydrocarbon ring having a fused ring structure may be linked. Examples of the linking group connecting the two aromatic hydrocarbon rings include a single bond and a carbonyl group.
  • Examples of the aryl group having a monocyclic structure include phenyl, trill, xsilyl, ethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl and the like.
  • Examples of the aryl group of the fused ring structure include naphthyl, anthracenyl, phenanthryl, pyrenyl and the like.
  • Examples of the aryl group in which two aromatic hydrocarbon rings having a monocyclic structure are linked include biphenyl and benzoylphenyl.
  • the arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms means a group in which one or more hydrogen atoms in the alkyl group are substituted with an aryl group.
  • Examples of the arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms include benzyl, fluorenyl, indenyl, 9-fluorenylmethyl, ⁇ -methylbenzyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, phenylethyl, naphthylpropyl group and the like. ..
  • the heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms in the general formula (A) is a group containing a heterocycle, and specifically, from a heterocyclic group and a group in which a heterocyclic group and a hydrocarbon group are combined. Means a group of groups.
  • the heterocyclic ring-containing group may have an aromatic hydrocarbon ring-containing group, an aliphatic hydrocarbon group, or a substituent.
  • a heterocycle-containing group having a substituent is a group having a structure in which one or more hydrogen atoms in the heterocycle-containing group are substituted with a substituent.
  • unsubstituted heterocycle-containing group examples include pyridyl group, quinolyl group, thiazolyl group, tetrahydrofuran group, dioxolanyl group, tetrahydropyranyl group, morpholylfuran group, thiophene group, methylthiophene group, hexylthiophene group and benzothiophene group.
  • Pyrrole group pyrrolidine group, imidazole group, imidazolidine group, imidazoline group, pyrazole group, pyrazolidine group, piperidine group, piperazine group, pyrimidyl group, frill group, thienyl group, benzoxazole-2-yl group, thiazole group, isothiazole group.
  • Examples thereof include a heterocyclic group such as a group, an oxazole group, an isooxazole group and a morphornyl group, and a group in which one or more hydrogen atoms of an alkyl group are substituted with a heterocycle.
  • heterocyclic-containing group having a substituent examples include a group in which one or more hydrogen atoms in the unsubstituted heterocyclic-containing group are substituted with a substituent, and the like.
  • halogen atom a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a thiol group, -COOH, or -SO 2 H, and the like.
  • the unsubstituted heterocycle-containing group may be one in which a heterocycle and an aromatic hydrocarbon ring having a monocyclic structure are linked, and the heterocycle and an aromatic hydrocarbon ring having a fused ring structure are linked. It may be a thing.
  • the linking group connecting the two aromatic hydrocarbon rings include a single bond and a carbonyl group.
  • the heterocyclic-containing group in which a heterocycle and an aromatic hydrocarbon ring having a monocyclic structure are linked include benzothiophene and the like.
  • One or more of the aliphatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon ring-containing group or the methylene group in the heterocyclic ring-containing group in the general formula (A) is replaced with a divalent group selected from the group I.
  • the group does not have a structure in which a plurality of divalent groups are adjacent to each other.
  • the plurality of divalent groups may be the same or different.
  • the methylene group in the boronyl group which is an aliphatic hydrocarbon group is-.
  • examples thereof include a 10-campayl group, which is a group replaced by CO-.
  • the ring formed by combining R 19 and R 20 may be a monocyclic ring or a condensed ring.
  • the monocycle include a monocyclic cycloalkane such as cyclopentane, cyclohexane and cyclopentene, a monocyclic aromatic ring such as benzene, pyrrolidine, pyrrole, piperazine, morpholine, thiomorpholine, tetrahydropyridine, lactone ring and lactam ring.
  • Such as monocyclic heterocycles can be mentioned.
  • the fused ring include naphthalene and anthracene.
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 is represented by the above general formula (1). Is the basis.
  • the number of groups represented by the above general formula (1) of compound A that is, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 .
  • the number of groups represented by the above general formula (1) is preferably 1 or 2, and preferably 1. This is because the above number makes the compound A more excellent in acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 is represented by the above general formula (1). It may be a group, but among them, at least one group of R 13 and R 18 is preferably a group represented by the above general formula (1), and in particular, R 13 of the above general formula (A) is It is preferably a group represented by the general formula (1). This is because, with such a structure, the compound A becomes a compound having a higher acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • n in the above general formula (A) is 0. This is because when n is 0, the compound A becomes a compound having a higher acid generation sensitivity.
  • R 1 a The represented by the general formula R 1 a (A), have the above aliphatic and substituted hydrocarbon groups, aromatic and has the optionally substituted hydrocarbon ring-containing groups and the substituents
  • the substituent substituting one or more of the hydrogen atoms in the heterocyclic-containing group is preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom.
  • R 1 of the above general formula (A) has an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms or an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms.
  • the aliphatic hydrocarbon group represented by R 1 of the general formula (A) is preferably a linear or branched alkyl group.
  • the number of carbon atoms of the group represented by R 1 in the general formula (A) is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • R 1 of the above general formula (A) is a group in which one or more hydrogen atoms in an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms are substituted with halogen atoms.
  • Alkyl halides of up to 20 are preferable, and in particular, one or more hydrogen atoms in the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are groups substituted with halogen atoms, and the number of carbon atoms is 1 to 10. It is preferably a perhaloalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, which is a group in which all hydrogen atoms in the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms.
  • R 1 of the above general formula (A) is a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. It is preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 carbon atom, that is, a trifluoromethyl group.
  • R 2 of (A) have the above aliphatic and substituted hydrocarbon groups, aromatic and has the optionally substituted hydrocarbon ring-containing groups and the substituents
  • the substituent that replaces one or more of the hydrogen atoms in the heterocyclic-containing group is preferably a halogen atom and preferably a fluorine atom.
  • R 2 of the above general formula (A) is a cyano group, an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or an unsubstituted or substituent having 6 to 20 carbon atoms.
  • It is preferably an aromatic hydrocarbon-containing group having, more preferably a cyano group or an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, and a cyano group.
  • it is an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, and one or more hydrogen atoms in the aliphatic hydrocarbon group having the above substituent are substituted.
  • the substituent is a halogen atom, and among them, an aliphatic hydrocarbon group having a substituent having 1 to 20 carbon atoms, and an aliphatic hydrocarbon group having the above-mentioned substituent.
  • the substituent substituting one or more of the hydrogen atoms in the group is a halogen atom.
  • the aliphatic hydrocarbon group represented by R 2 of the general formula (A) is preferably a linear or branched alkyl group.
  • the number of carbon atoms of the group represented by R 2 in the general formula (A) is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • R 2 of the above general formula (A) is a group in which one or more hydrogen atoms in an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms are substituted with halogen atoms, and the number of carbon atoms is 1.
  • Alkyl halides of up to 20 are preferable, and in particular, one or more hydrogen atoms in the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms are groups substituted with halogen atoms, and the number of carbon atoms is 1 to 10. It is preferably a perhaloalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, which is a group in which all hydrogen atoms in the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with halogen atoms. Is more preferable, and a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, which is a group in which all hydrogen atoms in the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms are substituted with fluorine atoms, is most preferable.
  • R 2 of the above general formula (A) is a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms from the viewpoint of being excellent in synthesis ease and acid generation sensitivity. It is preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably a perfluoroalkyl group having 1 carbon atom, that is, a trifluoromethyl group.
  • R 11 and R 20 of the above general formula (A) have a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR 30 , -COR 30 , and an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms.
  • An aliphatic hydrocarbon group, or a group in which one or more of the methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group are replaced with a divalent group selected from the above group I, or groups R 11 and R 20 are bonded to each other.
  • a direct bond, -S -, - O -, - CO -, - CR 41 R 42 - or -NR 41 - is preferably, among others, a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, or R 11, And R 20 are bonded and formed, preferably a direct bond or -CO-, and a hydrogen atom, or R 11 and R 20 are formed by a bond, which is a direct bond or -CO-. preferable. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 19 of the above general formula (A) are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , -COR 30 , respectively.
  • An aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group is a divalent group selected from the above group I. It is preferably a replaced group, particularly preferably a hydrogen atom, a nitro group, or a cyano group, and particularly preferably a hydrogen atom. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity.
  • R 18 of the above general formula (A) is an aliphatic having a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR 30 , -COR 30 , and an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms. It is preferable that one or more of the hydrocarbon group or the methylene group in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with a divalent group selected from the above group I. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 18 of the above general formula (A) is not substituted with a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR 30 , -COR 30 , and carbon atoms 1 to 20.
  • the aliphatic hydrocarbon group having a substituent or one or more of the methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with a divalent group selected from the above group I.
  • R 18 of the above general formula (A) is preferably a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, or a cyano group, particularly preferably a hydrogen atom, and a hydrogen atom. Is preferable.
  • the X in the general formula (A) is preferably a direct bond, —S— or ⁇ NR 61 ⁇ , and more preferably —S— or ⁇ NR 61 ⁇ . This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 61 in the general formula (A) is an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group.
  • the number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group represented by R 61 in the formula (A) is preferably from 1 to 15, among them, is preferably 2 to 10, particularly 2 to It is preferably 5.
  • the aliphatic hydrocarbon group represented by R 61 in the general formula (A) is preferably a linear or branched alkyl group, and more preferably a straight chain alkyl group.
  • R 13 of the general formula (A) is a group represented by the general formula (1), and the number of groups represented by the general formula (1) of compound A is 1. It is preferable that X is —S— and R 11 and R 20 are not bonded, that is, the compound A has a structure represented by the following general formula (A1). This is because, with such a structure, the compound A becomes a compound having a higher acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 11 and R 20 are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , -COR 30 , -OCOR 30 , -.
  • One or more of the heterocyclic group having 20 unsubstituted or substituents, the aliphatic hydrocarbon group, the aromatic hydrocarbon ring-containing group, or the methylene group in the heterocyclic group is as follows. Represents a group replaced by
  • R 11 , R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 in the above general formula (A1) are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group and cyano.
  • a group, -OR 30 , -COR 30 , an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more of methylene groups in the above aliphatic hydrocarbon group is the above. It is preferably a group substituted with a divalent group selected from Group I. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity.
  • R 11 , R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 19 and R 20 in the above general formula (A1) are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, ⁇ OR 30 , -COR 30 , an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group from the above group I.
  • R 18 in the above general formula (A1) has no halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , -COR 30 , and carbon atoms 1 to 20.
  • it is particularly preferably a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR 30 , -COR 30 , and particularly preferably, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -COR 30.
  • it is preferably a nitro group or a cyano group, and particularly preferably a nitro group. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity. Further, the compound A makes it easy to adjust the absorption wavelength.
  • R 13 of the general formula (A) is a group represented by the general formula (1), and the number of groups represented by the general formula (1) of the compound A.
  • X is -NR 61 - and is, that R 11 and R 20 are a bond directly bonded, i.e., in the structure compound a represented by the following general formula (A2) It is also preferable that there is. This is because, with such a structure, the compound A becomes a compound having a higher acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 in the above general formula (A2) are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , respectively.
  • -COR 30 an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group is selected from the above group I. It is preferably a group replaced by a valence group. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 19 in the above general formula (A2) are preferably hydrogen atoms, halogen atoms, nitro atoms, and cyano atoms, respectively.
  • it is preferably a hydrogen atom. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity.
  • it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 18 in the above general formula (A2) is an aliphatic hydrocarbon having a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR 30 , -COR 30 , and an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms. It is preferable that one or more of the groups or the methylene group in the aliphatic hydrocarbon group is replaced with a divalent group selected from the above group I, particularly, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR 30 and -COR 30 are preferable, and halogen atom, nitro group, cyano group and -COR 30 are particularly preferable, and nitro group and cyano group are particularly preferable.
  • R 61 in the general formula (A2) is an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group. Is a group substituted with a divalent group selected from the above group I, and among them, an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group represented by R 61 in the general formula (A2) is preferably 1 to 15, particularly preferably 2 to 10, and particularly 2 to 10. It is preferably 5. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • the aliphatic hydrocarbon group represented by R 61 in the general formula (A2) is preferably a linear or branched alkyl group, and more preferably a straight chain alkyl group. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 13 of the general formula (A) is a group represented by the general formula (1), and the number of groups represented by the general formula (1) of the compound A.
  • Is 1, X is -S-, and R 11 and R 20 are combined to form -CO-, that is, compound A has a structure represented by the following general formula (A3). It is also preferable that there is. This is because, with such a structure, the compound A becomes a compound having a higher acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 in the above general formula (A3) are independently hydrogen atom, halogen atom, nitro group, cyano group, -OR 30 , respectively.
  • -COR 30 an aliphatic hydrocarbon group having an unsubstituted or substituent having 1 to 20 carbon atoms, or one or more methylene groups in the aliphatic hydrocarbon group is selected from the above group I. It is preferably a group replaced by a valence group. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • R 12 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 in the above general formula (A3) are preferably hydrogen atoms, nitro groups, and cyano groups, respectively. In particular, it is preferably a hydrogen atom. This is because the compound A becomes an excellent compound due to the acid generation sensitivity. In addition, it is easy to synthesize, and it is easy to form an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • Specific examples of the above compound A include compounds represented by the following formulas (1) to (54).
  • the method for producing the above compound A may be any method as long as a compound having a desired structure can be obtained, and can be synthesized by applying a well-known chemical reaction.
  • the method represented by the following scheme can be mentioned. Specifically, an oxime compound is obtained by reacting a known ketone compound with hydroxylamine hydrochloride. Subsequently, a method of obtaining compound A by reacting an oxime compound with a sulfonic acid anhydride can be mentioned.
  • the reaction conditions such as the reaction temperature, the reaction time, and the amount of the raw material used in the production method are not particularly limited, and known conditions may be adopted.
  • the compound A has a function of generating an acid.
  • a method for generating an acid from the compound A a method generally used for an acid generator can be used. Specifically, a method of irradiating energy rays, a method of heat treatment, a method of performing these methods simultaneously or in sequence, and the like can be mentioned.
  • the energy rays include g-rays (436 nm), h-rays (405 nm), i-rays (365 nm), visible rays, ultraviolet rays, far-ultraviolet rays, X-rays and charged particle beams.
  • the energy ray has a maximum spectrum in a wavelength range of 200 nm or more and 450 nm, and a maximum spectrum in a wavelength range of 300 nm or more and 400 nm or less. It is preferable to have. This is because the acid can be effectively generated from the compound A.
  • the light source includes a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metal halogen lamp, an electron beam irradiator, an X-ray irradiator, and a laser (argon laser, dye laser, nitrogen laser, light emitting diode).
  • the exposure amount of the energy ray is not particularly limited as long as it can generate a desired amount of acid, and can be appropriately determined according to the use of the compound A and the like.
  • the exposure amount 5 mJ / cm 2 or more 2000 mJ / cm 2 or less.
  • the heating temperature in the above heat treatment is, for example, preferably 70 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower.
  • the heating time in the heat treatment is preferably, for example, 1 minute or more and 100 minutes or less. This is because the acid can be effectively generated from the compound A under the above heat treatment conditions.
  • Examples of the use of the compound A include an acid generator, and more specifically, a photoacid generator that generates an acid by irradiation with energy rays, a thermoacid generator that generates an acid by heat treatment, and the like. Can be done. In the present invention, it is preferable that the compound A is used as a photoacid generator. This is because the effect of having excellent acid generation sensitivity can be effectively exhibited.
  • examples of the use of the acid generator include applications for addition to a composition containing a resin component.
  • Applications of the above composition include, for example, optical filters, paints, coating agents, lining agents, adhesives, printing plates, insulating varnishes, insulating sheets, laminated plates, printed substrates, semiconductor devices, LED packages, and liquid crystal injection ports. Passion for encapsulants, molding materials, putties, glass fiber impregnants, sealants, semiconductors, solar cells, etc. for organic EL, optical elements, electrical insulation, electronic parts, separation films, etc.
  • Lens parts of lens sheets such as lenticular lens sheets, or backlights using such sheets, optical lenses such as microlenses and imaging lenses, optical elements, optical connectors, optical waveguides, insulation packing, heat shrink rubber Tubes, O-rings, sealants for display devices, protective materials, optical fiber protective materials, adhesives, die bonding agents, high heat dissipation materials, high heat resistant sealants, solar cells, fuel cells, secondary battery members, batteries Solid electrolytes, insulating coatings, photosensitive drums for copying machines, gas separation films, concrete protective materials, linings, soil injection agents, sealing agents, cold storage materials, glass coatings, foams and other civil engineering and building materials, tubes and sealing materials.
  • the above application is preferably for a pattern forming composition, for example, a negative type composition used together with an acid curable component.
  • a negative type composition used together with an acid curable component for positive composition used together with acid-decomposable components, etc., more specifically, optical lenses, optical elements, optical connectors, optical waveguides, liquid crystal display devices that require high acid generation sensitivity.
  • it is for a composition used for forming an interlayer insulating film or the like used for an organic EL display device, a printed circuit board or the like.
  • the acid generator of the present invention is characterized by containing the above-mentioned compound A.
  • the acid generator contains compound A, an acid generator having excellent acid generation sensitivity can be easily obtained.
  • the type of the compound A used in the acid generator of the present invention may be any kind as long as an acid generator having excellent acid generation sensitivity can be easily obtained, and only one type may be used in the acid generator. There may be two or more types.
  • the content of the compound A in the acid generator of the present invention may be any amount as long as an acid generator having excellent acid generation sensitivity can be easily obtained, and is appropriately set according to the type of the acid generator and the like. is there.
  • the content of the compound A in the acid generator of the present invention is, for example, 100 parts by mass in 100 parts by mass of the solid content of the acid generator, that is, the solid content of the acid generator is only the compound A. Can be.
  • the content of the compound A in the acid generator of the present invention is less than 100 parts by mass in 100 parts by mass of the solid content of the acid generator, that is, the acid generator is a composition containing the compound A and other components. It may be, for example, more than 20 parts by mass and 99.99 parts by mass or less.
  • the lower limit of the content of the acid generator is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more, and further preferably 90 parts by mass or more in 100 parts by mass of the solid content of the acid generator. This is because an acid generator having excellent acid generation sensitivity can be easily obtained by setting the upper limit of the content of the compound A in the above range.
  • the upper limit of the content of compound A in the acid generator of the present invention is 99 parts by mass in 100 parts by mass of the solid content of the acid generator. It is preferably less than or equal to 95 parts by mass, more preferably 90 parts by mass or less, and further preferably 90 parts by mass or less. This is because when the content of the compound A is within the above range, an acid generator having excellent acid generation sensitivity can be easily obtained.
  • the solid content includes all components other than the solvent. Further, the content of the compound A indicates the total amount of the compound A when two or more kinds of the compounds A are contained.
  • the above-mentioned compound A can be the same as the content described in the above-mentioned “A. compound” section, and thus the description thereof is omitted here.
  • the acid generator may contain other components other than the compound A.
  • examples of such other components include solvents.
  • the solvent is capable of dispersing or dissolving each component in the acid generator. Therefore, the compound A is not contained in the solvent even if it is liquid at normal temperature (25 ° C.) at atmospheric pressure.
  • the solvent either water or an organic solvent can be used.
  • the solvent is preferably an organic solvent. This is because the compound A can be easily dissolved or dispersed.
  • organic solvent examples include carbonates such as propylene carbonate and diethyl carbonate; ketones such as acetone and 2-heptanone; monomethyl ethers of ethylene glycol, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol and dipropylene glycol monoacetate.
  • Polyhydric alcohols such as monophenyl ether and derivatives thereof; cyclic ethers such as dioxane; esters such as ethyl formate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Examples thereof include lactones such as ⁇ -caprolactone and ⁇ -caprolactone.
  • the content of the solvent in the acid generator can be 1 part by mass or more and 99 parts by mass or less in 100 parts by mass of the acid generator.
  • Examples of the other components other than the solvent include the contents described in the sections "2. Resin component” and “3. Other components” of "C. Composition” described later.
  • examples of the other components include known compounds used as acid generators.
  • the content of the other components can be appropriately set according to the use of the acid generator, and can be, for example, 50 parts by mass or less in 100 parts by mass of the acid generator, and 10 parts by mass. The following is preferable. This is because the acid generator can easily increase the content ratio of the compound A, and can more easily obtain an acid generator having excellent acid generation sensitivity.
  • the method for producing the acid generator may be any method as long as it can contain the compound A in a desired blending amount.
  • the acid generator contains compound A and other components, a method using a known mixing means can be mentioned.
  • Examples of the use of the acid generator include the use of addition to a composition containing a resin component, and specifically, the same can be applied to the content described in the above section "A. Compound”.
  • composition of the present invention is characterized by containing the above-mentioned compound A and a resin component. By including the above compound A, the obtained composition and the like have excellent acid generation sensitivity.
  • the type of the compound A used in the composition of the present invention may be one that can exhibit the effect of excellent acid generation sensitivity, and may be only one type in the composition, or two or more types. You may.
  • the content of the compound A in the composition of the present invention may be set as appropriate according to the type of resin component to be used and the like, as long as it can exhibit the effect of being excellent in acid generation sensitivity.
  • the content of compound A in the composition of the present invention is, for example, preferably 0.05 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and 0.05 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin component. Is more preferable. This is because a composition capable of exhibiting the effect of being excellent in acid generation sensitivity can be easily obtained.
  • the content of compound A in the composition of the present invention is preferably, for example, 0.001 part by mass or more and 20 parts by mass or less in 100 parts by mass of the solid content of the above composition.
  • the content of the compound A in the composition of the present invention is preferably, for example, 0.001 part by mass or more and 20 parts by mass or less in 100 parts by mass of the composition. This is because a composition capable of exhibiting the effect of being excellent in acid generation sensitivity can be easily obtained. Further, it is easy to form a composition or the like in which coloring is suppressed.
  • the content of the compound A indicates the total amount of the compound A when two or more kinds of the compounds A are contained.
  • Resin component As the resin component, a polymer compound or a component that can be a polymer compound can be used. Further, the resin component may be an acid-reactive component having a structure capable of reacting with the acid generated from the compound A, or may be a non-acid-reactive component that does not react with the acid generated from the compound A. It is preferable that the resin component is an acid-reactive component. This is because the resin component is an acid-reactive component, so that the above composition can easily obtain the effect that the compound A has excellent acid generation sensitivity.
  • Such acid-reactive components include acid-curable components that are polymerized or crosslinked and cured by the acid generated from compound A, or acid-decomposable components whose solubility in a developing solution is increased by the acid generated from compound A. Is preferably used.
  • the resin component is an acid-curable component
  • the effect of excellent acid generation sensitivity can be effectively exhibited, and the acid-curable component can be easily cured.
  • the resin component is an acid-degradable component, the effect of having excellent acid generation sensitivity can be effectively exhibited, and the acid-degradable component can be easily decomposed.
  • Examples of the acid-curable component include cationically polymerizable compounds.
  • Examples of the cationically polymerizable compound include cyclic ether compounds such as epoxy compounds and oxetane compounds, vinyl ether compounds, vinyl compounds, styrenes, spiroorthoesters, bicycloorthoesters, spiroorthocarbonates, lactones, and oxazolines.
  • cyclic ether compounds such as epoxy compounds and oxetane compounds
  • vinyl ether compounds vinyl compounds
  • styrenes vinyl compounds
  • spiroorthoesters vinyl compounds
  • bicycloorthoesters spiroorthocarbonates
  • lactones lactones
  • oxazolines oxazolines
  • a cationically polymerizable compound examples include, for example, the acid-reactive organic substance described in International Publication No. 2017/130896, the cationically polymerizable substance described in International Publication No. 2014/084269, International Publication No. 2016/132413, and the like.
  • the compounds described as compounds can be used.
  • a mixture of a crosslinkable resin and a crosslinker can also be used.
  • the crosslinkable resin include two or more selected from polyhydroxystyrene and its derivatives; polyacrylic acid and its derivatives; polymethacrylic acid and its derivatives; hydroxystyrene, acrylic acid, methacrylic acid and their derivatives.
  • Polymers 3 or more copolymers selected from cycloolefins and derivatives thereof, maleimides, and acrylic acids and derivatives thereof; polynorbornene; one or more polymer weights selected from the group consisting of metathesis ring-opening polymers.
  • Polymers having an alkoxysilyl group examples thereof include polymer polymers in which an acid unstable group having an alkali dissolution control ability is partially substituted in these polymer polymers.
  • Examples of the polymer containing a structural unit derived from hydroxystyrene such as polyhydroxystyrene include the phenolic hydroxyl group-containing resin (QN) described in JP-A-2018-112670.
  • the crosslinkable resin for example, the solubility in an alkaline developer changes due to the action of the resin of the resist-based resin described in International Publication No. 2017/130896 and the acid of the component (A) described in JP-A-2003-192665.
  • Resins, resins described as alkali-soluble resins and the like described in claim 3 of JP-A-2004-323704 and JP-A-10-10733 can also be used.
  • the polymer having an alkoxysilyl group for example, a compound in which the alkoxysilyl group is not directly bonded to the aromatic ring can be used.
  • the cross-linking agent may be any one capable of cross-linking the cross-linking resins with each other in the presence of an acid.
  • a cross-linking agent include acidic groups such as phenolic hydroxyl groups and carboxyl groups contained in the above resins, such as epoxy group-containing compounds, hydroxyl group-containing compounds, alkoxy group-containing compounds, methylol group-containing compounds, and carboxymethyl group-containing compounds.
  • a compound that can react in the presence of an acid can be used.
  • examples of the cross-linking agent include the cross-linking agents described in JP-A-2016-169173 and JP-A-2018-112670.
  • the acid-degradable component may be any one whose solubility in the developing solution is increased by the acid generated from the compound A, and has, for example, an acidic group such as a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonyl group or a silanol group.
  • an acidic group such as a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonyl group or a silanol group.
  • examples thereof include a resin in which some or all of the hydrogen atoms of the acidic group in the resin are protected by a protective group.
  • the resin having such an acidic group include a crosslinkable resin used together with a crosslinker as the acid curable component described above.
  • the positive chemical amplification resin described in JP-A-2018-112670 can also be used.
  • the protecting group may be any one capable of protecting the acidic group.
  • Examples thereof include the acid dissociative group described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 112670.
  • Examples of the group in which the silanol group is protected by a protecting group include an alkoxysilyl group.
  • Examples of the polymer having an alkoxysilyl group used as an acid-decomposable component include "a structural unit containing an aromatic ring and an alkoxysilyl group directly bonded to the aromatic ring" described in JP-A-2019-66828. I) and the polymer component (A) having a structural unit (II) containing an acidic group can be used.
  • the developer the developer described in the section of "G. Pattern manufacturing method" described later can be mentioned.
  • a component that reacts with an acid in addition to the acid-curable component and the acid-decomposable component, a component that reacts with an acid can be used.
  • a resin in which an alkali-soluble group is insolubilized by an acid may also be used. Can be done. Specific examples thereof include a hydroxyl group and a carboxyl group, and an acid-insolubilized resin that causes an intramolecular or intermolecular cross-linking reaction by acid-catalyzed dehydration condensation of a carboxyl group and a carboxyl group as exemplified below.
  • Examples of the acid-insoluble resin that causes acid-catalyzed dehydration condensation of a carboxyl group and a carboxyl group include a resin having a phthalic acid structure in which the carboxyl groups are dehydrated and condensed by an acid, as shown below.
  • the non-acid-reactive component includes a component that does not react with the acid generated from the compound A, and more specifically, a component that does not undergo curing, decomposition, change in solubility in an alkali developing solution, or the like due to the acid generated from the compound A.
  • the content of the resin component in the composition of the present invention may be any one as long as it can obtain the effect of having excellent acid generation sensitivity, and is appropriately set according to the type of the resin component to be used and the like. ..
  • the content of the resin component in the composition of the present invention can be, for example, 10 parts by mass or more and 30 parts by mass or more and 99.9 parts by mass or less in 100 parts by mass of the solid content of the composition. Is preferable, and more preferably 50 parts by mass or more and 99.9 parts by mass or less. This is because the effect of obtaining an acid having excellent acid generation sensitivity can be effectively obtained.
  • the content of the resin component in the composition of the present invention can be, for example, 10 parts by mass or more and preferably 30 parts by mass or more and 99.9 parts by mass or less in 100 parts by mass of the composition. More preferably, it is 50 parts by mass or more and 99.9 parts by mass or less. This is because the effect of obtaining an acid having excellent acid generation sensitivity can be effectively obtained.
  • the above composition may contain a solvent.
  • the solvent is capable of dispersing or dissolving each component in the composition. Therefore, the compound A and the resin component are not contained in the solvent even if they are liquid at normal temperature (25 ° C.) at atmospheric pressure.
  • the solvent either water or an organic solvent can be used.
  • the solvent is preferably an organic solvent. This is because the compound A can be easily dissolved or dispersed.
  • the organic solvent may be the same as that described in the section "B. Acid generator".
  • the content of the solvent in the composition of the present invention is appropriately set according to the use of the composition and the like. For example, 1 part by mass or more and 99 parts by mass or less in 100 parts by mass of the composition. can do.
  • compositions may contain other ingredients as needed.
  • other components can be selected depending on the use of the composition and the like.
  • benzotriazole-based, triazine-based, and benzoate-based ultraviolet absorbers phenol-based, phosphorus-based, and sulfur-based antioxidants.
  • Antistatic agents consisting of cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, etc .; halogen compounds, phosphate ester compounds, phosphate amide compounds, melamine compounds, Flame retardants such as fluororesins or metal oxides, melamine (poly) phosphate, piperazine (poly) phosphate; hydrocarbon-based, fatty acid-based, aliphatic alcohol-based, aliphatic ester-based, aliphatic amide-based or metal soap-based Lubricants; dyes, pigments, colorants such as carbon black; fumed silica, fine particle silica, silicate, diatomaceous earth, clay, kaolin, diatomaceous earth, silica gel, calcium silicate, cericite, kaolinite, flint, valerite powder, ⁇ Silicic acid-based inorganic additives such as stone, attapulsite, talc, mica, minesotit
  • the other components may also include acid diffusion control agents such as amine compounds, amide group-containing compounds, urea compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds.
  • acid diffusion control agents such as amine compounds, amide group-containing compounds, urea compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds.
  • the sensitizer include compounds described as spectroscopic sensitizers in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-506749.
  • the acid diffusion control agent include compounds described as "[D] acid diffusion control body" in JP-A-2019-8300.
  • the content of these other components in the composition of the present invention can be 50 parts by mass or less in 100 parts by mass of the composition.
  • Other methods for producing the above composition may be any method as long as each of the above components can be mixed in a desired blending amount, and a known method can be used. For example, a method of adding a resin component to the solvent after dissolving or dispersing the compound A in a solvent can be mentioned.
  • the cured product of the present invention is a cured product of the above-mentioned composition. Further, the resin component contained in the above composition is an acid curable component.
  • the cured product of the present invention uses the above-mentioned composition.
  • the resin component is an acid curable component.
  • the cured product is one in which the acid-curable component is cured, and contains a polymer in which the acid-curable components are polymerized or a crosslinked product in which the acid-curable components are crosslinked. Since the contents of such a composition can be the same as the contents described in the above-mentioned "C. Composition" section, the description thereof is omitted here.
  • the plan-view shape of the cured product can be appropriately set according to the intended use of the cured product, and can be, for example, a pattern shape such as a dot shape or a line shape.
  • the method for producing the cured product is not particularly limited as long as the cured product of the composition can be formed into a desired shape.
  • a manufacturing method for example, the manufacturing method described in the section "E. Manufacturing method of cured product" described later can be used.
  • the method for producing a cured product of the present invention is characterized by having a curing step of curing the above-mentioned composition.
  • the resin component contained in the above composition is an acid curable component.
  • the effect of excellent acid generation sensitivity can be effectively exhibited, and a cured product in which the acid-curable component is sufficiently cured can be easily formed. ..
  • the curing step in the present invention is a step of curing the above-mentioned composition.
  • any method can be used as long as it can cure the acid-curable component, and a method for generating an acid from compound A can be used.
  • the method for generating an acid from the compound A may be any method capable of generating an acid in a desired amount from the compound A, and examples thereof include a method of irradiating an energy ray, a method of heat treatment, and a method of simultaneously or sequentially performing these. be able to. Examples of the method of irradiating such energy rays, the method of heat treatment, and the like include the same methods as those described in the above section "A. Compound".
  • the method for generating the acid includes a method for irradiating energy rays. This is because the effect of having excellent acid generation sensitivity can be effectively exhibited, and the acid-curable component can be effectively cured.
  • the above composition contains an acid-curable component as a resin component. Since the contents of such a composition can be the same as the contents described in the above-mentioned "C. Composition" section, the description thereof is omitted here.
  • the method for producing a cured product of the present invention may include other steps, if necessary, in addition to the above-mentioned curing steps.
  • Other steps include a development step of removing unpolymerized portions in the coating film of the composition to obtain a patterned cured product after the curing step, a post-baking step of heat-treating the cured product after the curing step. Examples thereof include a prebaking step of heat-treating the composition to remove the solvent in the composition before the curing step, a step of forming a coating film of the composition before the curing step, and the like.
  • the other steps preferably include a post-baking step.
  • the acid generated from compound A can be effectively diffused. As a result, it becomes easy to form a cured product in which the acid-curable component is sufficiently cured.
  • Examples of the method for removing the unpolymerized portion in the development step include a method of applying a developing solution such as an alkaline developer to the unpolymerized portion.
  • a developing solution such as an alkaline developer
  • those generally used as an alkaline developer such as an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), an aqueous solution of potassium hydroxide, and an aqueous solution of potassium carbonate can be used.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • potassium hydroxide an aqueous solution of potassium carbonate
  • the developing solution those generally used as solvent developing solutions such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA) and cyclohexanone can be used.
  • the developing method using the developing solution may be any method as long as it can bring the developing solution into contact with the part to be developed, and known methods such as a shower method, a spraying method, and a dipping method can be used.
  • the timing of carrying out the developing step may be after the curing step.
  • the heating conditions in the post-baking step may be any one that can improve the strength of the cured product obtained in the curing step, and can be, for example, 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower for 20 minutes to 90 minutes.
  • the heating conditions in the prebaking step may be any one that can remove the solvent in the composition, and can be, for example, 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower for 30 seconds to 300 seconds.
  • the coating film can be formed on a base material.
  • the base material can be appropriately set according to the intended use of the cured product, and examples thereof include soda glass, quartz glass, semiconductor substrates, wiring substrates, metals, paper, plastics, and the like.
  • the cured product may be formed on a base material and then peeled off from the base material, or may be transferred from the base material to another adherend and used.
  • Pattern of the present invention comprises the above-mentioned composition. Further, the resin component contained in the above composition is an acid-degradable component.
  • the effect of excellent acid generation sensitivity can be effectively exhibited, and the decomposition of acid-decomposable components becomes easy. As a result, it becomes easy to form a pattern having excellent dimensional accuracy and the like.
  • the pattern of the present invention uses the above-mentioned composition.
  • the resin component is an acid-degradable component.
  • the above pattern is formed by forming a coating film using the above composition and removing unnecessary portions. Since the contents of such a composition can be the same as the contents described in the above-mentioned "C. Composition" section, the description thereof is omitted here.
  • the plan view shape of the pattern can be appropriately set according to the application of the pattern, and can be, for example, a pattern shape such as a dot shape or a line shape.
  • the method for producing the pattern is not particularly limited as long as the composition can be formed into a desired shape.
  • a manufacturing method for example, the manufacturing method described in the section "G. Pattern manufacturing method" described later can be used.
  • the method for producing a pattern of the present invention is a step of forming a coating film using the above composition and generating an acid from a compound contained in the formed coating film, and a step of generating an acid from the compound, and then the coating. It has a step of developing a part of a film and forming a pattern.
  • the resin component contained in the above composition is an acid-degradable component.
  • the step of generating an acid in the present invention is a step of generating an acid from the compound A contained in the coating film formed by using the above composition.
  • the method for generating an acid from the compound A may be any method that can generate a desired amount of acid from the compound A, for example, a method of irradiating energy rays, a method of heat treatment, and simultaneously or these methods.
  • the method of performing in order can be mentioned. Examples of the method of irradiating such energy rays, the method of heat treatment, and the like include the same methods as those described in the above section "A. Compound".
  • the method for generating the acid includes a method for irradiating energy rays.
  • the portion of the coating film where acid is generated is a part of the coating film in a plan view. This is because it becomes easy to carry out the step of forming the pattern described later.
  • the plan-view shape and thickness of the coating film are appropriately set according to the application of the pattern coating film and the like.
  • the above composition contains an acid-degradable component as a resin component. Since the contents of such a composition can be the same as the contents described in the above-mentioned "C. Composition" section, the description thereof is omitted here.
  • Step of Forming a Pattern is a step of developing a part of the coating film to form a pattern after the step of generating an acid from the compound.
  • Examples of the developing method in this step include a method of developing using a developing solution. Such a developer and a developing method can be the same as those described in the above section "E. Method for producing cured product”.
  • the pattern manufacturing method of the present invention includes the above-mentioned acid generating step and pattern forming step, but may also have other steps if necessary. As such other steps, before the step of generating the acid, the step of forming the coating film of the composition, and after the step of forming the coating film, heat treatment is performed to remove the solvent in the coating film. The prebaking process and the like to be performed can be mentioned. In the present invention, it is preferable that the other steps include a post-exposure baking step. The acid generated from compound A can be effectively diffused. As a result, the decomposition of the acid-decomposable component can proceed more effectively.
  • the step of forming the coating film and the step of prebaking can be the same as those described in the section of "E. Method for producing cured product".
  • the conditions for the post-exposure baking step can be, for example, 30 seconds to 300 seconds at 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the above embodiment is an example, and any one having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
  • the exposure amount was 20 mJ / cm 2 , 50 mJ / cm 2 and 100 mJ / cm 2 .
  • the exposure liquid was measured by HPLC, and the photodecomposition rate (%) was calculated by the following formula. The results are shown in Table 3.
  • Photodegradation rate (%) 100-Peak area of compound after exposure / Peak area of compound before exposure x 100 The higher the photodecomposition rate (%), the better the acid generation sensitivity.
  • the compounds 1 to 3 which are the compounds A of the present invention have a higher photodecomposition rate and are excellent in acid generation sensitivity. I was able to confirm that there was.

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Abstract

本発明の目的は、酸発生感度に優れた化合物を提供することにある。 本発明は、下記一般式(A)で表される化合物である。 (式中、R11及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基等を表すか、又はR11及びR20が結合して、直接結合、-S-等を表し、 R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20のうち1つ以上が上記一般式(1)で表される基であり、 Rは、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基等を表し、Rは、水素原子、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基等を表す。)

Description

化合物、酸発生剤、組成物、硬化物及びパターン、並びに硬化物及びパターンの製造方法
 本発明は、酸発生剤として好適に使用される化合物に関する。
 酸発生剤は、光等のエネルギー線照射や加熱処理等により酸を発生する物質である。
 特許文献1及び特許文献2には、酸発生剤として、スルホン酸誘導体化合物からなる光酸発生剤又は熱酸発生剤が発明されている。また、特許文献1及び特許文献2には、酸発生剤から発生する酸により重合又は架橋等の化学結合の形成により現像液に対する溶解性が減少するネガ型レジスト、酸の作用でエステル基或いはアセタール基の化学結合の切断等により現像液に対する溶解性が増加するポジ型レジスト等と共に酸発生剤を用いることが記載されている。また、具体的な用途として、半導体、オーバーコート剤、塗料、接着剤、インク用途等が記載されている。
特開2016-169173号公報 US2020183271
 しかしながら、これらの酸発生剤は、酸発生感度が低い場合があった。
 そこで本発明の課題は、酸発生感度に優れた化合物を提供することにある。
 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定の構造を有するオキシムスルホネート化合物が、酸発生感度に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明は、下記一般式(A)で表される化合物(以下、化合物Aと称する場合がある。)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R11及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、-OCOR30、-COOR30、-SR30、-SOR30、-SO30、-NR3132、-NR31COR32、-CONR3132、下記一般式(1)で表される基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表すか、又はR11及びR20が結合して、直接結合、-S-、-O-、-CO-、-CR4142-若しくは-NR41-を表し、
 R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR50、-COR50、-OCOR50、-COOR50、-SR50、-SOR50、-SO50、-NR5152、-NR51COR52、-CONR5152、下記一般式(1)で表される基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
 Xは、直接結合、-S-、-O-、-CO-、-CR6162-又は-NR61-を表し、
 R30、R31、R32、R41、R42、R50、R51、R52、R61及びR62は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、R30、R31、R32、R41、R42、R50、R51、R52、R61又はR62が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、
 R11とR12、R12とR13、R13とR14、R14とR15、R16とR17、R17とR18、R18とR19及びR19とR20は、結合して環を形成していてもよく、
 上記置換基を有している脂肪族炭化水素基、上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び上記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOHであり、
 R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20のうち1つ以上が下記一般式(1)で表される基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Rは、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
 Rは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
 上記置換基を有している脂肪族炭化水素基、上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び上記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOHであり、
 nは0又は1を表し、
 上記一般式(A)で表される化合物中に上記一般式(1)で表される基が複数存在する場合、複数存在するn、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
 *は、結合箇所を表す。)
 群I:-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CS-、-S-、-SO-、-SO-、-NR70-、-NR70-CO-、-CO-NR70-、-NR70-COO-、-OCO-NR70-、-SiR7071
 R70及びR71は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~20の無置換の脂肪族炭化水素基を表し、R70又はR71が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
 本発明においては、R13が上記一般式(1)で表される基であることが好ましい。
 本発明においては、上述の化合物Aが、下記一般式(A1)、(A2)又は(A3)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中の各記号は上記一般式(A)と同義である。ただし、R11及びR20は結合していない。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中の各記号は上記一般式(A)と同義である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中の各記号は上記一般式(A)と同義である。)
 本発明においては、上記一般式(A1)中のR11、R12、R14、R15、R16、R17、R19及びR20が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、R18が、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、
 上記一般式(A2)中のR12、R14、R15、R16、R17及びR19が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、R18が、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、R61が、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、
 上記一般式(A3)中のR12、R14、R15、R16、R17、R18及びR19が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましい。
 本発明においては、nが0であることが好ましい。
 本発明においては、Rが、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基であり、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基及び上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子であり、
 Rが、シアノ基又は炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基であり、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子であることが好ましい。
 本発明は、上述の一般式(A)で表される化合物を含む酸発生剤を提供する。
 本発明は、上述の一般式(A)で表される化合物と、樹脂成分とを含む組成物を提供する。
 本発明は、上述の樹脂成分が酸硬化性樹脂成分である組成物を提供する。
 本発明は、上述の酸硬化性樹脂成分を含む組成物の硬化物を提供する。
 本発明は、上述の酸硬化性樹脂成分を含む組成物を硬化する硬化工程を有する硬化物の製造方法を提供する。
 本発明は、上述の樹脂成分が酸分解性樹脂成分である組成物を提供する。
 本発明は、上述の酸分解性樹脂成分を含む組成物を含むパターンを提供する。
 本発明は、上述の酸分解性樹脂成分を含む組成物を用いて塗膜を形成し、形成された塗膜に含まれる化合物から酸を発生させる工程と、上記化合物から酸を発生させる工程後に上記塗膜の一部を現像し、パターンを形成する工程と、を有するパターンの製造方法を提供する。
 本発明は、化合物、酸発生剤、組成物、硬化物及びパターン、並びに硬化物及びパターンの製造方法に関するものである。
 以下、本発明について詳細に説明する。
A.化合物
 まず、本発明の化合物について説明する。
 本発明の化合物は、下記一般式(A)で表されることを特徴とするものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R11及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、-OCOR30、-COOR30、-SR30、-SOR30、-SO30、-NR3132、-NR31COR32、-CONR3132、下記一般式(1)で表される基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表すか、又はR11及びR20が結合して、直接結合、-S-、-O-、-CO-、-CR4142-若しくは-NR41-を表し、
 R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR50、-COR50、-OCOR50、-COOR50、-SR50、-SOR50、-SO50、-NR5152、-NR51COR52、-CONR5152、下記一般式(1)で表される基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
 Xは、直接結合、-S-、-O-、-CO-、-CR6162-又は-NR61-を表し、
 R30、R31、R32、R41、R42、R50、R51、R52、R61及びR62は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、R30、R31、R32、R41、R42、R50、R51、R52、R61又はR62が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、
 R11とR12、R12とR13、R13とR14、R14とR15、R16とR17、R17とR18、R18とR19及びR19とR20は、結合して環を形成していてもよく、
 上記置換基を有している脂肪族炭化水素基、上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び上記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOHであり、
 R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20のうち1つ以上が下記一般式(1)で表される基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、Rは、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
 Rは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
 上記置換基を有している脂肪族炭化水素基、上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び上記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOHであり、
 nは0又は1を表し、
 上記一般式(A)で表される化合物中に上記一般式(1)で表される基が複数存在する場合、複数存在するn、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
 *は、結合箇所を表す。)
 群I:-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CS-、-S-、-SO-、-SO-、-NR70-、-NR70-CO-、-CO-NR70-、-NR70-COO-、-OCO-NR70-、-SiR7071
 R70及びR71は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~20の無置換の脂肪族炭化水素基を表し、R70又はR71が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
 本発明によれば、化合物Aが、上記の構造を有していることにより、酸発生感度に優れたものとなる。
 ここで、酸発生感度に優れる理由については、明確ではないが、以下のように推察される。
 化合物Aは、2つのベンゼン環が芳香族性を有するように結合した構造を有することにより、可視光以下の波長の光、例えば、i線(365nm)を含む400nm以下の波長領域の光に吸収率に優れたものとなると共に、吸収したエネルギーを効果的に上記一般式(1)で表される基に供給することができる。その結果、上記化合物Aは、酸発生感度に優れたものとなるのである。
 上記一般式(A)におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 上記一般式(A)における炭素原子数1~20の脂肪族炭化水素基は、芳香族炭化水素環及び複素環を含まない炭化水素基であり、置換基を有していてもよい。置換基を有している脂肪族炭化水素基とは、脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上が置換基で置換された構造の基である。
 無置換の脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数2~20のアルケニル基、炭素原子数3~20のシクロアルキル基、炭素原子数4~20のシクロアルキルアルキル基が挙げられる。また、置換基を有する上記脂肪族炭化水素基としては、上記無置換の脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上が置換基により置換された基等が挙げられ、該置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOH等が挙げられる。
 上記炭素原子数1~20のアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。直鎖のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、iso-アミル、tert-アミル、ヘキシル、ヘプチル及びオクチルが挙げられる。分岐のアルキル基としては、iso-プロピル、sec-ブチル、tert-ブチル、iso-ブチル、iso-ペンチル、tert-ペンチル、2-ヘキシル、3-ヘキシル、2-ヘプチル、3-ヘプチル、iso-ヘプチル、tert-ヘプチル、iso-オクチル、tert-オクチル、2-エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、へブロタデシル、オクタデシル等が挙げられる。
 上記炭素原子数2~20のアルケニル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。また、末端に不飽和結合を有する末端アルケニル基であってもよく、内部に不飽和結合を有する内部アルケニル基であってもよい。末端アルケニル基としては、例えば、ビニル、アリル、2-メチル-2-プロペニル、3-ブテニル、4-ペンテニル及び5-ヘキセニル等が挙げられる。内部アルケニル基としては、例えば、2-ブテニル、3-ペンテニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、2-ヘプテニル、3-ヘプテニル、4-ヘプテニル、3-オクテニル、3-ノネニル、4-デセニル、3-ウンデセニル、4-ドデセニル及び4,8,12-テトラデカトリエニルアリル等が挙げられる。
 上記炭素原子数3~20のシクロアルキル基としては、炭素原子数3~20の飽和単環式アルキル基、炭素原子数3~20の飽和多環式アルキル基、及びこれらの基の環中の水素原子の1つ以上がアルキル基で置換された炭素原子数4~20の基が挙げられる。上記飽和単環式アルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル及びシクロデシル等が挙げられる。上記飽和多環式アルキル基としては、アダマンチル、デカハイドロナフチル、オクタヒドロペンタレン及びビシクロ[1.1.1]ペンタニル等が挙げられる。飽和単環式又は飽和多環式アルキル基の環中の水素原子を置換するアルキル基としては、上記炭素原子数1~20のアルキル基として例示した基が挙げられる。飽和多環式アルキル基の環中の水素原子の1つ以上が、アルキル基で置換された基としては、例えば、ボルニル基等が挙げられる。
 上記炭素原子数4~20のシクロアルキルアルキル基とは、アルキル基の水素原子が、シクロアルキル基で置換された炭素原子数4~20の基を意味する。シクロアルキルアルキル基中のシクロアルキル基は単環であってもよく、多環であってもよい。シクロアルキル基が単環である炭素原子数4~20のシクロアルキルアルキル基としては、例えば、シクロプロピルメチル、2-シクロブチルエチル、3-シクロペンチルプロピル、4-シクロヘキシルブチル、シクロヘプチルメチル、シクロオクチルメチル、2-シクロノニルエチル及び2-シクロデシルエチル等が挙げられる。シクロアルキル基が多環である炭素原子数4~20のシクロアルキルアルキル基としては、3-3-アダマンチルプロピル及びデカハイドロナフチルプロピル等が挙げられる。
 上記無置換の脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上が置換基により置換され、該置換基がハロゲン原子である基としては、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、2-クロロエチル、2-ブロモエチル、へプタフルオロプロピル、3-ブロモプロピル、ノナフルオロブチル、トリデカフルオロヘキシル、へプタデカフルオロオクチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,1-ジフルオロエチル、1,1-ジフルオロプロピル、1,1,2,2-テトラフルオロプロピル、3,3,3-トリフルオロプロピル、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル、7H-ドデカフルオロへキシル等のハロゲン化アルキル、ノルボルニル-1,1-ジフルオロエチル、ノルボルニルテトラフルオロエチル、アダマンタン-1,1,2,2-テトラフルオロプロピル、ビシクロ[2.2.1]へプタン-テトラフルオロメチル等のハロゲン化シクロアルキル若しくはハロゲン化シクロアルキルアルキル等が挙げられる。
 本発明において、基の炭素原子数は、基中の水素原子が置換基で置換されている場合、その置換後の基の炭素原子数を規定する。例えば、上記炭素原子数1~20のアルキル基の水素原子が置換されている場合、炭素原子数1~20とは、水素原子が置換された後の炭素原子数を指し、水素原子が置換される前の炭素原子数を指すのではない。
 また、本発明において、所定の炭素原子数の基中のメチレン基が二価の基で置き換えられた基の炭素原子数は、その置換前の基の炭素原子数を規定する。例えば、本明細書中、炭素原子数1~20のアルキル基中のメチレン基が二価の基で置き換えられた基の炭素原子数は、1~20である。
 上記一般式(A)における炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環含有基は、芳香族炭化水素環を含み、複素環を含まない炭化水素基であり、脂肪族炭化水素基を有していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する芳香族炭化水素環含有基とは、芳香族炭化水素環含有基中の水素原子の1つ以上が置換基で置換された構造の基である。
 無置換の芳香族炭化水素環含有基としては、例えば、炭素原子数6~20のアリール基、炭素原子数7~20のアリールアルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基がアリール基で置換された基が挙げられる。また、置換基を有する上記芳香族炭化水素環含有基としては、上記無置換の芳香族炭化水素環含有基中の水素原子の1つ以上が置換基により置換された基等が挙げられ、該置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOH等が挙げられる。
 上記炭素原子数6~20のアリール基は、単環構造であってもよく、縮合環構造であってもよく、更に2つの芳香族炭化水素環が連結したものであってもよい。
 2つの芳香族炭化水素環が連結したアリール基としては、2つの単環構造の芳香族炭化水素環が連結したものであってもよく、単環構造の芳香族炭化水素環と縮合環構造の芳香族炭化水素環とが連結したものであってもよく、縮合環構造の芳香族炭化水素環と縮合環構造の芳香族炭化水素環とが連結したものであってもよい。
 2つの芳香族炭化水素環を連結する連結基としては、単結合及びカルボニル基等が挙げられる。単環構造のアリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、エチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル等が挙げられる。縮合環構造のアリール基としては、例えば、ナフチル、アントラセニル、フェナントリル及びピレニル等が挙げられる。2つの単環構造の芳香族炭化水素環が連結したアリール基としては、例えば、ビフェニル、ベンゾイルフェニル等が挙げられる。
 上記炭素原子数7~20のアリールアルキル基とは、アルキル基中の水素原子の1つ以上がアリール基で置換された基を意味する。炭素原子数7~20のアリールアルキル基としては、例えば、ベンジル、フルオレニル、インデニル、9-フルオレニルメチル、α-メチルベンジル、α,α-ジメチルベンジル、フェニルエチル及びナフチルプロピル基等が挙げられる。
 上記一般式(A)における炭素原子数2~20の複素環含有基は、複素環を含む基であり、具体的には、複素環基及び複素環基と炭化水素基とを組み合わせた基からなる一群の基を意味する。複素環含有基は、芳香族炭化水素環含有基を有していてもよく、脂肪族炭化水素基を有していてもよく、置換基を有していてもよい。置換基を有する複素環含有基とは、複素環含有基中の水素原子の1つ以上が置換基で置換された構造の基である。
 無置換の複素環含有基としては、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、テトラヒドロフラン基、ジオキソラニル基、テトラヒドロピラニル基、モルホリルフラン基、チオフェン基、メチルチオフェン基、ヘキシルチオフェン基、ベンゾチオフェン基、ピロール基、ピロリジン基、イミダゾール基、イミダゾリジン基、イミダゾリン基、ピラゾール基、ピラゾリジン基、ピペリジン基、ピペラジン基、ピリミジル基、フリル基、チエニル基、ベンゾオキサゾール-2-イル基、チアゾール基、イソチアゾール基、オキサゾール基、イソオキサゾール基、モルホルニル基等の複素環基、並びにアルキル基の水素原子の1つ以上が複素環で置換された基等が挙げられる。また、置換基を有する上記複素環含有基としては、上記無置換の上記複素環含有基中の水素原子の1つ以上が置換基により置換された基等が挙げられ、該置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOH等が挙げられる。
 更に、無置換の複素環含有基は、複素環と単環構造の芳香族炭化水素環とが連結したものであってもよく、複素環と縮合環構造の芳香族炭化水素環とが連結したものであってもよい。2つの芳香族炭化水素環を連結する連結基としては、単結合及びカルボニル基等が挙げられる。複素環と単環構造の芳香族炭化水素環とが連結した複素環含有基としては、ベンゾチオフェン等が挙げられる。
 上記一般式(A)における上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基は、複数の二価の基が隣り合う構造を有しない。複数の二価の基は同一であってもよく、異なっていてもよい。
 上記脂肪族炭化水素基のメチレン基の1つ以上が、上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基としては、例えば、脂肪族炭化水素基であるボルニル基中のメチレン基が-CO-に置き換えられた基である、10-カンファーイル基が挙げられる。
 上記一般式(A)において、R11とR12、R12とR13、R13とR14、R14とR15、R16とR17、R17とR18、R18とR19及びR19とR20が結合して形成する環は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。単環としては、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン及びシクロペンテン等の単環のシクロアルカン、ベンゼン等の単環の芳香族環、ピロリジン、ピロール、ピペラジン、モルホリン、チオモルホリン、テトラヒドロピリジン、ラクトン環及びラクタム環等の単環の複素環が挙げられる。縮合環としては、ナフタレン及びアントラセン等が挙げられる。
 本発明においては、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20のうち1つ以上が上記一般式(1)で表される基である。
 化合物Aが有する上記一般式(1)で表される基の数、すなわち、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20中の上記一般式(1)で表される基の数は、1又は2であることが好ましく、1であることが好ましい。上記数であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 本発明においては、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20のうち1つ以上が上記一般式(1)で表される基であればよいが、なかでも、R13及びR18の少なくとも一方の基が上記一般式(1)で表される基であることが好ましく、特に、上記一般式(A)のR13が上記一般式(1)で表される基であることが好ましい。
 このような構造であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A)におけるnは、0であることが好ましい。nが0であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。
 上記一般式(A)のRで表される、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基、上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び上記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基は、ハロゲン原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。
 上記一般式(A)のRは、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基又は炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素含有基であることが好ましく、なかでも、炭素原子数1~20の置換基を有している脂肪族炭化水素基又は炭素原子数6~20の置換基を有している芳香族炭化水素含有基であることが好ましく、特に、炭素原子数1~20の置換基を有している脂肪族炭化水素基又は炭素原子数6~20の置換基を有している芳香族炭化水素含有基であり、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基及び上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子であることが好ましく、なかでも特に、炭素原子数1~20の置換基を有している脂肪族炭化水素基であり、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子であることが好ましい。
 上記一般式(A)のRで表される脂肪族炭化水素基は、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。
 上記一般式(A)のRで表される基の炭素原子数は、1~10であることが好ましく、なかでも、1~5であることが好ましい。
 なかでも本発明においては、上記一般式(A)のRが、炭素原子数1~20のアルキル基中の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換された基である、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキルであることが好ましく、なかでも特に、炭素原子数1~10のアルキル基中の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換された基である、炭素原子数1~10のハロゲン化アルキル基であることが好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基中の全ての水素原子がハロゲン原子で置換された基である、炭素原子数1~5のパーハロアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基中の全ての水素原子がフッ素原子で置換された基である、炭素原子数1~5のパーフルオロアルキル基であることが最も好ましい。Rがこのような構造であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。
 また、なかでも本発明においては、合成容易及び酸発生感度により優れたものとするとの観点からは、上記一般式(A)のRが、炭素原子数1~3のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、特に、炭素原子数1~2のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、なかでも特に、炭素原子数1のパーフルオロアルキル基、すなわち、トリフルオロメチル基であることが好ましい。
 上記一般式(A)のRで表される、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基、上記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び上記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基は、ハロゲン原子であることが好ましく、フッ素原子であることが好ましい。
 上記一般式(A)のRは、シアノ基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基又は炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素含有基であることが好ましく、シアノ基又は炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基であることがより好ましく、シアノ基又は炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基であり、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子であることがより好ましく、なかでも、炭素原子数1~20の置換基を有している脂肪族炭化水素基であり、上記置換基を有している脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子であることが好ましい。
 上記一般式(A)のRで表される脂肪族炭化水素基は、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。
 上記一般式(A)のRで表される基の炭素原子数は、1~10であることが好ましく、なかでも、1~5であることが好ましい。
 なかでも本発明においては、上記一般式(A)のRが、炭素原子数1~20のアルキル基中の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換された基である、炭素原子数1~20のハロゲン化アルキルであることが好ましく、なかでも特に、炭素原子数1~10のアルキル基中の水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換された基である、炭素原子数1~10のハロゲン化アルキル基であることが好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基中の全ての水素原子がハロゲン原子で置換された基である、炭素原子数1~5のパーハロアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基中の全ての水素原子がフッ素原子で置換された基である、炭素原子数1~5のパーフルオロアルキル基であることが最も好ましい。Rがこのような構造であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。
 また、なかでも本発明においては、合成容易及び酸発生感度により優れたものとするとの観点からは、上記一般式(A)のRが、炭素原子数1~3のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、特に、炭素原子数1~2のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、なかでも特に、炭素原子数1のパーフルオロアルキル基、すなわち、トリフルオロメチル基であることが好ましい。
 上記一般式(A)のR11及びR20は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基、又はR11及びR20が結合して、直接結合、-S-、-O-、-CO-、-CR4142-若しくは-NR41-であることが好ましく、なかでも、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、又はR11及びR20が結合して形成される、直接結合若しくは-CO-であることが好ましく、水素原子、又はR11及びR20が結合して形成される、直接結合若しくは-CO-であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A)のR12、R14、R15、R16、R17及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましく、なかでも、水素原子、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、特に、水素原子であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A)のR18は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A)のR18は、吸収波長の調整容易の観点からは、なかでも、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましく、特に、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30であることが好ましく、なかでも特に、ニトロ基、シアノ基、-COR30であることが好ましく、なかでも特に、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、なかでも特に、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、ニトロ基であることが好ましい。
 上記一般式(A)のR18は、合成容易の観点からは、なかでも、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、特に、水素原子であることが好ましく、水素原子であることが好ましい。
 上記一般式(A)のXは、直接結合、-S-又は-NR61-であることが好ましく、なかでも、-S-又は-NR61-であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A)中のR61は、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましく、なかでも、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基であることが好ましく、特に、炭素原子数1~20の無置換の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
 上記一般式(A)中のR61で表される脂肪族炭化水素基の炭素原子数は、1~15であることが好ましく、なかでも、2~10であることが好ましく、特に、2~5であることが好ましい。
 上記一般式(A)中のR61で表される脂肪族炭化水素基は、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましく、なかでも、直鎖のアルキル基であることが好ましい。
 本発明においては、上記一般式(A)のR13が上記一般式(1)で表される基であり、かつ、化合物Aが有する上記一般式(1)で表される基の数が1つであり、Xが-S-であり、R11及びR20が結合していないこと、すなわち、化合物Aが、下記一般式(A1)で表される構造であることが好ましい。
 このような構造であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 なお、R11及びR20が結合していない場合、R11及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、-OCOR30、-COOR30、-SR30、-SOR30、-SO30、-NR3132、-NR31COR32、-CONR3132、下記一般式(1)で表される基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素環含有基若しくは上記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中の各記号は上記一般式(A)と同義である。ただし、R11及びR20は結合していない。)
 上記一般式(A1)中のR11、R12、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A1)中のR11、R12、R14、R15、R16、R17、R19及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましく、なかでも、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、特に、水素原子であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A1)中のR18は、吸収波長の調整容易の観点からは、なかでも、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましく、特に、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30であることが好ましく、なかでも特に、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-COR30であることが好ましく、なかでも特に、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、特に、ニトロ基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。さらに、化合物Aは、吸収波長の調整容易なものとなるからである。
 また、本発明においては、上記一般式(A)のR13が上記一般式(1)で表される基であり、かつ、化合物Aが有する上記一般式(1)で表される基の数が1つであり、Xが-NR61-であり、R11及びR20が結合して直接結合となっていること、すなわち、化合物Aが、下記一般式(A2)で表される構造であることも好ましい。
 このような構造であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中の各記号は上記一般式(A)と同義である。)
 上記一般式(A2)中のR12、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A2)中のR12、R14、R15、R16、R17及びR19は、なかでも、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、特に、水素原子であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A2)中のR18は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましく、特に、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30であることが好ましく、なかでも特に、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-COR30であることが好ましく、なかでも特に、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、特に、ニトロ基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。さらに、化合物Aは、吸収波長の調整容易なものとなるからである。
 上記一般式(A2)中のR61は、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましく、なかでも、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基であることが好ましく、特に、炭素原子数1~20の無置換の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A2)中のR61で表される脂肪族炭化水素基の炭素原子数は、1~15であることが好ましく、なかでも、2~10であることが好ましく、特に、2~5であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A2)中のR61で表される脂肪族炭化水素基は、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましく、なかでも、直鎖のアルキル基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 さらに、本発明においては、上記一般式(A)のR13が上記一般式(1)で表される基であり、かつ、化合物Aが有する上記一般式(1)で表される基の数が1つであり、Xが-S-であり、R11及びR20が結合して-CO-となっていること、すなわち、化合物Aが、下記一般式(A3)で表される構造であることも好ましい。
 このような構造であることで、化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中の各記号は上記一般式(A)と同義である。)
 上記一般式(A3)中のR12、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は上記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が上記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記一般式(A3)中のR12、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、なかでも、それぞれ独立に、水素原子、ニトロ基、シアノ基であることが好ましく、特に、水素原子であることが好ましい。化合物Aは、酸発生感度により優れた化合物となるからである。また、合成容易であり、酸発生感度に優れた酸発生剤の形成が容易となるからである。
 上記化合物Aの具体例としては、下記式(1)~(54)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 上記化合物Aの製造方法としては、所望の構造の化合物が得られる方法であればよく、周知の化学反応を応用して合成することができる。例えば、下記スキームで表される方法が挙げられる。具体的には、公知のケトン化合物と塩酸ヒドロキシルアミンとを反応させることにより、オキシム化合物を得る。続いて、オキシム化合物にスルホン酸無水物を反応させることにより、化合物Aを得る方法が挙げられる。製造方法における反応温度、反応時間及び原料の使用量等の反応条件には特に制限はなく、公知の条件を採用すればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中の各記号は上記一般式(A)と同義である。)
 上記化合物Aは、酸を発生する機能を有するものである。
 上記化合物Aから酸を発生させる方法としては、酸発生剤に一般的に用いられる方法を用いることができる。具体的には、エネルギー線を照射する方法、加熱処理する方法、これらの方法を同時に又は順に行う方法等を挙げることができる。
 上記エネルギー線としては、g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線及び荷電粒子線等が挙げられる。本発明においては、エネルギー線が、波長200nm以上450nmの範囲において、波長300nm以上400nm以下の範囲に極大スペクトルを有するものであることが好ましく、なかでも、波長340nm以上380nm以下の範囲に極大スペクトルを有するものであることが好ましい。上記化合物Aから効果的に酸を発生可能だからである。
 また、光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハロゲンランプ、電子線照射装置、X線照射装置、レーザー(アルゴンレーザー、色素レーザー、窒素レーザー、発光ダイオード(LED)、ヘリウムカドミウムレーザー等)が挙げられる。
 エネルギー線の露光量については、所望量の酸を発生可能であれば特に制限はなく、上記化合物Aの用途等に応じて適宜決定することができる。上記露光量は、5mJ/cm以上2000mJ/cm以下が好ましい。
 上記加熱処理における加熱温度としては、例えば、70℃以上450℃以下であることが好ましく、なかでも、150℃以上300℃以下であることが好ましい。また、加熱処理における加熱時間としては、例えば、1分以上100分以下であることが好ましい。上記加熱処理条件であることで、上記化合物Aから効果的に酸を発生可能だからである。
 上記化合物Aの用途としては、酸発生剤を挙げることができ、より具体的にはエネルギー線照射により酸を発生する光酸発生剤、加熱処理により酸を発生する熱酸発生剤等を挙げることができる。本発明においては、上記化合物Aの用途が、光酸発生剤であることが好ましい。酸発生感度に優れるとの効果を効果的に発揮可能だからである。
 また、酸発生剤の用途としては、樹脂成分を含む組成物への添加用途を挙げることができる。
 上記組成物の用途としては、例えば、光学フィルタ、塗料、コーティング剤、ライニング剤、接着剤、印刷版、絶縁ワニス、絶縁シート、積層板、プリント基盤、半導体装置用・LEDパッケージ用・液晶注入口用・有機EL用・光素子用・電気絶縁用・電子部品用・分離膜用等の封止剤、成形材料、パテ、ガラス繊維含浸剤、目止め剤、半導体用・太陽電池用等のパッシベーション膜、薄膜トランジスタ(TFT)・液晶表示装置・有機EL表示装置・プリント基板等に用いられる層間絶縁膜、表面保護膜、プリント基板、或いはカラーテレビ、PCモニタ、携帯情報端末、CCDイメージセンサのカラーフィルタ、プラズマ表示パネル用の電極材料、印刷インク、歯科用組成物、光造形用樹脂、液状及び乾燥膜の双方、微小機械部品、ガラス繊維ケーブルコーティング、ホログラフィ記録用材料、磁気記録材料、光スイッチ、めっき用マスク、エッチングマスク、スクリーン印刷用ステンシル、透明導電膜等のタッチパネル、MEMS素子、ナノインプリント材料、半導体パッケージの二次元及び三次元高密度実装等のフォトファブリケーション、加飾シート、人口爪、ガラス代替光学フィルム、電子ペーパー、光ディスク、プロジェクター・光通信用レーザー等に用いられるマイクロレンズアレイ、液晶表示装置のバックライトに使用されるプリズムレンズシート、プロジェクションテレビ等のスクリーンに使用されるフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート等のレンズシートのレンズ部、又はこのようなシートを用いたバックライト等、マイクロレンズ・撮像用レンズ等の光学レンズ、光学素子、光コネクター、光導波路、絶縁用パッキング、熱収縮ゴムチューブ、O-リング、表示デバイス用シール剤、保護材、光ファイバー保護材、粘着剤、ダイボンディング剤、高放熱性材料、高耐熱シール材、太陽電池・燃料電池・二次電池用部材、電池用固体電解質、絶縁被覆材、複写機用感光ドラム、ガス分離膜、コンクリート保護材・ライニング・土壌注入剤・シーリング剤・蓄冷熱材・ガラスコーティング・発泡体等の土木・建築材料、チューブ・シール材・コーティング材料・滅菌処理装置用シール材・コンタクトレンズ・酸素富化膜、バイオチップ等の医療用材料、自動車部品、各種機械部品等の各種の用途に使用することができ、その用途に特に制限はない。
 本発明の酸発生感度に優れるとの効果をより効果的に発揮する観点からは、上記用途が、パターン形成組成物用であることが好ましく、例えば、酸硬化性成分と共に用いられるネガ型組成物用、酸分解性成分と共に用いられるポジ型組成物用等であることが好ましく、より具体的には、光学レンズ、光学素子、光コネクター、光導波路、高い酸発生感度を要求される液晶表示装置・有機EL表示装置・プリント基板等に用いられる層間絶縁膜等の形成に用いられる組成物用であることが好ましい。
B.酸発生剤
 本発明の酸発生剤は、上述の化合物Aを含むことを特徴とするものである。
 酸発生剤が化合物Aを含むことにより、酸発生感度に優れた酸発生剤を容易に得られる。
1.化合物A
 本発明の酸発生剤に用いる上記化合物Aの種類としては、酸発生感度に優れた酸発生剤を容易に得られるものであればよく、酸発生剤中に1種類のみであってもよく、2種類以上であってもよい。
 本発明の酸発生剤における上記化合物Aの含有量は、酸発生感度に優れた酸発生剤を容易に得られる量であればよく、酸発生剤の種類等に応じて適宜設定されるものである。本発明の酸発生剤における上記化合物Aの含有量としては、例えば、上記酸発生剤の固形分100質量部中に100質量部、すなわち、上記酸発生剤の固形分が上記化合物Aのみであるものとすることができる。本発明の酸発生剤における上記化合物Aの含有量は、酸発生剤の固形分100質量部中に100質量部未満、すなわち、酸発生剤が上記化合物A及びその他の成分を含む組成物であってもよく、例えば、20質量部超99.99質量部以下とすることができる。化合物Aの含有量が上述の範囲であることで、酸発生感度に優れた酸発生剤を容易に得られるからである。
 本発明の酸発生剤が上記化合物A以外のその他の成分を含有する場合、酸発生感度に優れた酸発生剤がより容易に得られるとの観点からは、本発明の酸発生剤における化合物Aの含有量の下限が、酸発生剤の固形分100質量部中に50質量部以上であることが好ましく、70質量部以上であることがより好ましく、90質量部以上であることが更に好ましい。上記化合物Aの含有量の上限値を上述の範囲であることで、酸発生感度に優れた酸発生剤を容易に得られるからである。また、酸発生剤の粒径制御等が容易になるとの観点等からは、本発明の酸発生剤における化合物Aの含有量の上限は、酸発生剤の固形分100質量部中に99質量部以下であることが好ましく、95質量部以下であることがより好ましく、90質量部以下であることが更に好ましい。化合物Aの含有量が上述の範囲であることで、酸発生感度に優れた酸発生剤を容易に得られるからである。
 なお、固形分とは、溶剤以外の全ての成分を含むものである。
 また、上記化合物Aの含有量は、化合物Aとして2種類以上を含む場合には、化合物Aの合計量を示すものである。
 上記化合物Aについては、上記「A.化合物」の項に記載の内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
2.その他の成分
 上記酸発生剤は、上記化合物A以外のその他の成分を含むものであってもよい。このようなその他の成分としては、例えば、溶剤を挙げることができる。
 上記溶剤は、酸発生剤中の各成分を分散又は溶解可能なものである。したがって、常温(25℃)大気圧下で液状であっても、上記化合物Aは溶剤には含まれない。上記溶剤としては、水、有機溶剤の何れも用いることができる。本発明においては、上記溶剤が有機溶剤であることが好ましい。上記化合物Aの溶解又は分散が容易だからである。
 上記有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート類;アセトン、2-ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール及びジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル又はモノフェニルエーテル等の多価アルコール類及びその誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;蟻酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート等のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;γ-カプロラクトン、δ-カプロラクトン、等のラクトン類等が挙げられる。
 上記酸発生剤における上記溶剤の含有量は、酸発生剤100質量部中に、1質量部以上99質量部以下とすることができる。
 上記溶剤以外のその他の成分としては、後述する「C.組成物」の「2.樹脂成分」及び「3.その他の成分」の項に記載の内容を挙げることができる。
 また、上記その他の成分としては、酸発生剤として用いられる公知の化合物等が挙げられる。
 上記その他の成分の含有量は、上記酸発生剤の用途等に応じて適宜設定することができるが、例えば、酸発生剤100質量部中に50質量部以下とすることができ、10質量部以下であることが好ましい。上記酸発生剤は、化合物Aの含有割合を大きいものとすることが容易となり、酸発生感度に優れた酸発生剤をより容易に得られるものとなるからである。
3.その他
 上記酸発生剤の製造方法としては、上記化合物Aを所望の配合量で含むものとすることができる方法であればよい。
 上記酸発生剤が、化合物A及びその他の成分を含む場合には、公知の混合手段を用いる方法を挙げることができる。
 上記酸発生剤の用途としては、樹脂成分を含む組成物への添加用途を挙げることができ、具体的には、上記「A.化合物」の項に記載の内容と同様とすることができる。
C.組成物
 本発明の組成物は、上述の化合物Aと樹脂成分とを含むことを特徴とするものである。
 上記化合物Aを含むことで、得られる組成物等は、酸発生感度に優れたものとなる。
1.化合物A
 本発明の組成物に用いる上記化合物Aの種類としては、酸発生感度に優れるとの効果を発揮できるものとなればよく、組成物中に1種類のみであってもよく、2種類以上であってもよい。
 本発明の組成物における上記化合物Aの含有量としては、酸発生感度に優れるとの効果を発揮できるものとなればよく、用いる樹脂成分の種類等に応じて適宜設定されるものである。
 本発明の組成物における化合物Aの含有量は、例えば、上記樹脂成分100質量部に対して0.05質量部以上100質量部以下であることが好ましく、0.05質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。酸発生感度に優れるとの効果を発揮できる組成物を容易に得られるものとなるからである。
 本発明の組成物における化合物Aの含有量は、例えば、上記組成物の固形分100質量部中に0.001質量部以上20質量部以下であることが好ましい。酸発生感度に優れるとの効果を発揮できる組成物を容易に得られるものとなるからである。
 本発明の組成物における上記化合物Aの含有量としては、例えば、上記組成物100質量部中に0.001質量部以上20質量部以下であることが好ましい。酸発生感度に優れるとの効果を発揮できる組成物を容易に得られるものとなるからである。また、着色が抑制された組成物等の形成が容易だからである。
 上記化合物Aの含有量は、化合物Aとして2種類以上を含む場合には、化合物Aの合計量を示すものである。
 なお、上記化合物Aについては、上記「A.化合物」の項に記載の内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
2.樹脂成分
 上記樹脂成分として、高分子化合物又は高分子化合物となり得る成分を用いることができる。
 また、上記樹脂成分は、化合物Aから発生した酸と反応可能な構造を有する酸反応性成分であってもよく、化合物Aから発生した酸と反応しない非酸反応性成分であってもよいが、上記樹脂成分が酸反応性成分であることが好ましい。樹脂成分が酸反応性成分であることで、上記組成物は、化合物Aが有する酸発生感度に優れるとの効果を容易に得られるものとなるからである。
 このような酸反応性成分としては、化合物Aから発生した酸により重合若しくは架橋して硬化する酸硬化性成分、又は化合物Aから発生した酸により現像液への溶解性が増加する酸分解性成分を用いることが好ましい。
 本発明においては、樹脂成分が酸硬化性成分である場合には、酸発生感度に優れるとの効果を効果的に発揮でき、酸硬化性成分の硬化が容易なものとなる。また、樹脂成分が酸分解性成分である場合には、酸発生感度に優れるとの効果を効果的に発揮でき、酸分解性成分の分解が容易なものとなる。
 上記酸硬化性成分としては、カチオン重合性化合物を挙げることができる。
 上記カチオン重合性化合物としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物等の環状エーテル化合物、ビニルエーテル化合物、ビニル化合物、スチレン類、スピロオルソエステル類、ビシクロオルソエステル類、スピロオルソカーボナート類、ラクトン類、オキサゾリン類、アジリジン類、シクロシロキサン類、ケタール類、環状酸無水物類、ラクタム類、アリールジアルデヒド類等のほか、これらの重合性基を側鎖に有する重合性或いは架橋性ポリマー及びオリゴマーが挙げられる。これらは単独又は2種類以上で混合してもよい。
 このようなカチオン重合性化合物の具体例としては、例えば、国際公開2017/130896号に記載の酸反応性有機物質、国際公開2014/084269号、国際公開2016/132413号等に記載のカチオン重合性化合物として記載された化合物を用いることができる。
 上記酸硬化性成分としては、架橋性樹脂及び架橋剤の混合物も用いることができる。
 上記架橋性樹脂としては、例えば、ポリヒドロキシスチレン及びその誘導体;ポリアクリル酸及びその誘導体;ポリメタクリル酸及びその誘導体;ヒドロキシスチレン、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体から選ばれ形成される2以上の共重合体;ヒドロキシスチレン、スチレン及びそれらの誘導体から選ばれ形成される2以上の共重合体;シクロオレフィン及びその誘導体、無水マレイン酸、並びに、アクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体;シクロオレフィン及びその誘導体、マレイミド、並びに、アクリル酸及びその誘導体から選ばれる3以上の共重合体;ポリノルボルネン;メタセシス開環重合体からなる群から選択される1種類以上の高分子重合体;アルコキシシリル基を有する重合体;これら高分子重合体にアルカリ溶解制御能を有する酸不安定基を部分的に置換した高分子重合体等が挙げられる。
 上記ポリヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレンに由来する構成単位を含む重合体としては、例えば、特開2018-112670号公報に記載のフェノール性水酸基含有樹脂(QN)等も挙げることができる。
 上記架橋性樹脂としては、例えば、国際公開2017/130896号に記載のレジストベース樹脂、特開2003-192665号公報に記載の(A)成分の酸の作用でアルカリ現像液に対する溶解性が変化する樹脂、特開2004-323704号公報の請求項3、特開平10-10733号公報に記載のアルカリ可溶性樹脂等として記載される樹脂も用いることができる。
 上記アルコキシシリル基を有する重合体としては、例えば、アルコキシシリル基が芳香環に直接結合していない化合物を用いることができる。
 上記架橋剤としては、酸の存在下で、上記架橋性樹脂同士を架橋可能なものであればよい。このような架橋剤としては、エポキシ基含有化合物、水酸基含有化合物、アルコキシ基含有化合物、メチロール基含有化合物、カルボキシメチル基含有化合物等の、上記樹脂に含まれるフェノール性水酸基、カルボキシル基等の酸性基と、酸の存在下で反応可能な化合物を用いることができる。
 上記架橋剤としては、より具体的には、特開2016-169173号公報、特開2018-112670号公報に記載の架橋剤等を挙げることができる。
 上記酸分解性成分としては、化合物Aから発生した酸により現像液への溶解性が増加するものであればよく、例えば、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホニル基、シラノール基等の酸性基を有する樹脂中の酸性基の水素原子の一部又は全てを保護基で保護した樹脂を挙げることができる。
 このような酸性基を有する樹脂としては、例えば、上述した酸硬化性成分として架橋剤と共に用いられる架橋性樹脂を挙げることができる。特開2018-112670号公報に記載のポジ型化学増幅樹脂も用いることができる。
 上記保護基としては、上記酸性基を保護できるものであればよく、例えば、特開2016-169173号公報に記載の保護基、国際公開2017/130896号に記載の酸不安定基、特開2018-112670号公報に記載の酸解離性基等を挙げることができる。また、上記シラノール基が保護基で保護された基としては、アルコキシシリル基が挙げられる。酸分解性成分として用いられる、アルコキシシリル基を有する重合体としては、例えば、特開2019-66828号公報に記載の「芳香環と当該芳香環に直接結合したアルコキシシリル基とを含む構造単位(I)、および酸性基を含む構造単位(II)を有する重合体成分(A)」として挙げられるものを用いることができる。
 また、上記現像液としては、後述する「G.パターンの製造方法」の項に記載の現像液が挙げられる。
 上記酸反応性成分は、酸硬化性成分及び酸分解性成分以外にも、酸で反応する成分を用いることができ、例えば、アルカリ可溶性の基を有する樹脂が、酸により不溶化する樹脂も用いることができる。具体的には、ヒドロキシル基とカルボキシル基、下記に例示するようなカルボキシル基とカルボキシル基の酸触媒脱水縮合による分子内又は分子間の架橋反応等を生じる酸不溶化樹脂を挙げることができる。カルボキシル基とカルボキシル基の酸触媒脱水縮合を生じる酸不溶化樹脂としては、例えば、下記に示すように、酸によりカルボキシル基同士が脱水縮合するフタル酸構造を有する樹脂等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 上記非酸反応性成分としては、化合物Aから発生した酸と反応しないもの、より具体的には、化合物Aから発生した酸により硬化、分解、アルカリ現像液に対する溶解性の変化等を生じないものを用いることができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリスチレン・ブタジエン系樹脂、ポリスチレン・オレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
 本発明の組成物における上記樹脂成分の含有量は、酸発生感度に優れたものとなるとの効果を得られるものであればよく、用いる樹脂成分の種類等に応じて適宜設定されるものである。
 本発明の組成物における上記樹脂成分の含有量は、例えば、上記組成物の固形分100質量部中に10質量部以上とすることができ、30質量部以上99.9質量部以下であることが好ましく、50質量部以上99.9質量部以下であることがより好ましい。酸発生感度に優れたものが得られるとの効果を効果的に得られるからである。
 本発明の組成物における上記樹脂成分の含有量は、例えば、上記組成物100質量部中に10質量部以上とすることができ、30質量部以上99.9質量部以下であることが好ましく、50質量部以上99.9質量部以下であることがより好ましい。酸発生感度に優れたものが得られるとの効果を効果的に得られるからである。
3.溶剤
 上記組成物は溶剤を含むことができる。
 上記溶剤は、組成物中の各成分を分散又は溶解可能なものである。したがって、常温(25℃)大気圧下で液状であっても、上記化合物A及び樹脂成分は溶剤には含まれない。
 上記溶剤としては、水、有機溶剤の何れも用いることができる。
 本発明においては、上記溶剤が有機溶剤であることが好ましい。上記化合物Aの溶解又は分散が容易だからである。
 上記有機溶剤としては、上記「B.酸発生剤」の項に記載の内容と同様とすることができる。
 また、本発明の組成物における上記溶剤の含有量は、上記組成物の用途等に応じ適宜設定されるものであり、例えば、上記組成物100質量部中に1質量部以上99質量部以下とすることができる。
4.その他の成分
 上記組成物は、必要に応じてその他の成分を含むことができる。
 このようなその他の成分としては、組成物の用途等に応じて選択することができ、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾエート系の紫外線吸収剤;フェノール系、リン系、硫黄系酸化防止剤;カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等からなる帯電防止剤;ハロゲン系化合物、リン酸エステル系化合物、リン酸アミド系化合物、メラミン系化合物、フッ素樹脂又は金属酸化物、(ポリ)リン酸メラミン、(ポリ)リン酸ピペラジン等の難燃剤;炭化水素系、脂肪酸系、脂肪族アルコール系、脂肪族エステル系、脂肪族アマイド系又は金属石けん系の滑剤;染料、顔料、カーボンブラック等の着色剤;フュームドシリカ、微粒子シリカ、けい石、珪藻土類、クレー、カオリン、珪藻土、シリカゲル、珪酸カルシウム、セリサイト、カオリナイト、フリント、長石粉、蛭石、アタパルジャイト、タルク、マイカ、ミネソタイト、パイロフィライト、シリカ等の珪酸系無機添加剤;ガラス繊維、炭酸カルシウム等の充填剤;造核剤、結晶促進剤等の結晶化剤、シランカップリング剤、可撓性ポリマー等のゴム弾性付与剤、増感剤等が挙げられる。
 また、上記その他の成分は、アミン化合物、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等の酸拡散制御剤も含むことができる。
 上記増感剤としては、例えば、特表2008-506749号公報に分光増感剤として記載される化合物が挙げられる。
 上記酸拡散制御剤としては、例えば、特開2019-8300号公報に「[D]酸拡散制御体」として記載される化合物が挙げられる。
 本発明の組成物におけるこれらのその他の成分の含有量は、上記組成物100質量部中に50質量部以下とすることができる。
5.その他
 上記組成物の製造方法としては、上記各成分を所望の配合量で混合できる方法であればよく、公知の方法を用いることができる。
 例えば、上記化合物Aを溶剤に溶解又は分散した後、上記溶剤に対して、樹脂成分を添加する方法等を挙げることができる。
D.硬化物
 本発明の硬化物は、上述の組成物の硬化物である。
 また、上記組成物に含まれる樹脂成分が酸硬化性成分である。
 本発明によれば、上述の組成物を用いることで、酸硬化性成分の硬化が十分に進行した硬化物となる。
 本発明の硬化物は上述の組成物を用いるものである。また、樹脂成分が酸硬化性成分である。上記硬化物は、酸硬化性成分が硬化したものであり、酸硬化性成分同士が重合した重合体又は架橋した架橋体を含むものである。
 このような組成物の内容については、上記「C.組成物」の項に記載の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
 上記硬化物の平面視形状については、上記硬化物の用途に応じて適宜設定することができ、例えば、ドット状、ライン状等のパターン状とすることができる。
 上記硬化物の用途については、上記「A.化合物」の項に記載の内容と同様とすることができる。
 上記硬化物の製造方法としては、上記組成物の硬化物を所望の形状となるように形成できる方法であれば特に限定されるものではない。
 このような製造方法としては、例えば、後述する「E.硬化物の製造方法」の項に記載の製造方法を用いることができる。
E.硬化物の製造方法
 次に、本発明の硬化物の製造方法について説明する。
 本発明の硬化物の製造方法は、上述の組成物を硬化する硬化工程を有することを特徴とするものである。
 また、上記組成物に含まれる樹脂成分は酸硬化性成分である。
 本発明によれば、上述の組成物を用いることで、酸発生感度に優れるとの効果を効果的に発揮でき、酸硬化性成分の硬化が十分に進行した硬化物を容易に形成可能となる。
1.硬化工程
 本発明における硬化工程は、上述の組成物を硬化する工程である。
 上記組成物を硬化する方法としては、酸硬化性成分を硬化させることができる方法であればよく、化合物Aから酸を発生する方法を用いることができる。
 化合物Aから酸を発生する方法としては、化合物Aから所望量の酸を発生できる方法であればよく、例えば、エネルギー線を照射する方法、加熱処理する方法及びこれらを同時に又は順に行う方法を挙げることができる。このようなエネルギー線を照射する方法、加熱処理する方法等については、上記「A.化合物」の項に記載の方法と同様の方法を挙げることができる。
 本工程においては、なかでも、上記酸を発生する方法が、エネルギー線を照射する方法を含むことが好ましい。酸発生感度に優れるとの効果を効果的に発揮でき、酸硬化性成分を効果的に硬化可能だからである。
 なお、上記組成物は樹脂成分として酸硬化性成分を含むものである。このような組成物の内容については、上記「C.組成物」の項に記載の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
2.その他の工程
 本発明の硬化物の製造方法は、上記硬化工程以外に、必要に応じてその他の工程を含むものであってもよい。
 上記その他の工程としては、上記硬化工程後に、組成物の塗膜中の未重合部分を除去してパターン状硬化物を得る現像工程、上記硬化工程後に、硬化物を加熱処理するポストベーク工程、上記硬化工程前に、組成物を加熱処理して上記組成物中の溶剤を除去するプリベーク工程、上記硬化工程前に、上記組成物の塗膜を形成する工程等を挙げることができる。
 本発明においては、上記その他の工程が、ポストベーク工程を有することが好ましい。化合物Aから発生した酸を効果的に拡散できる。その結果、酸硬化性成分の硬化が十分に進行した硬化物の形成が容易となるからである。
 上記現像工程における未重合部分を除去する方法としては、例えば、アルカリ現像液等の現像液を未重合部分に塗布する方法を挙げることができる。
 上記アルカリ現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液や、水酸化カリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液等のアルカリ現像液として一般的に使用されているものを用いることができる。
 また、現像液としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PEGMEA)やシクロヘキサノンなどの溶剤現像液として一般的に使用されているものを用いることができる。
 上記現像液を用いた現像方法としては、現像したい部位と現像液とを接触させることができる方法であればよく、シャワー法、スプレー法、浸漬法等公知の方法を用いることができる。
 上記現像工程の実施タイミングとしては、上記硬化工程後であればよい。
 上記ポストベーク工程における加熱条件としては、硬化工程により得られた硬化物の強度等を向上できるものであればよく、例えば、200℃以上250℃以下で20分間~90分間とすることができる。
 上記プリベーク工程における加熱条件としては、組成物中の溶剤を除去できるものであればよく、例えば、70℃以上150℃以下で30秒~300秒間とすることができる。
 上記塗膜を形成する工程で、組成物を塗布する方法としては、スピンコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、カーテンコーター、各種の印刷、浸漬等の公知の方法を用いることができる。
 上記塗膜は、基材上に形成することができる。
 上記基材としては、硬化物の用途等に応じて適宜設定することができ、ソーダガラス、石英ガラス、半導体基板、配線基板、金属、紙、プラスチック等を含むものを挙げることができる。
 また、上記硬化物は、基材上で形成された後、基材から剥離して用いても、基材から他の被着体に転写して用いてもよい。
F.パターン
 本発明のパターンは、上述の組成物を含むものである。
 また、上記組成物に含まれる樹脂成分が酸分解性成分である。
 本発明によれば、上述の組成物を用いることで、酸発生感度に優れるとの効果を効果的に発揮でき、酸分解性成分の分解が容易なものとなる。その結果、寸法精度等に優れたパターンの形成が容易となる。
 本発明のパターンは上述の組成物を用いるものである。また、樹脂成分が酸分解性成分である。上記パターンは、上述の組成物を用いて塗膜を形成し、不要部分を除去して形成したものである。
 このような組成物の内容については、上記「C.組成物」の項に記載の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
 上記パターンの平面視形状については、上記パターンの用途に応じて適宜設定することができ、例えば、ドット状、ライン状等のパターン状とすることができる。
 上記パターンの用途については、上記「A.化合物」の項に記載の内容と同様とすることができる。
 上記パターンの製造方法としては、上記組成物を所望の形状となるように形成できる方法であれば特に限定されるものではない。
 このような製造方法としては、例えば、後述する「G.パターンの製造方法」の項に記載の製造方法を用いることができる。
G.パターンの製造方法
 次に、本発明のパターンの製造方法について説明する。
 本発明のパターンの製造方法は、上述の組成物を用いて塗膜を形成し、形成された塗膜に含まれる化合物から酸を発生させる工程と、上記化合物から酸を発生させる工程後に上記塗膜の一部を現像し、パターンを形成する工程とを有するものである。上記組成物に含まれる樹脂成分は酸分解性成分である。
 本発明によれば、上述の組成物を用いることで、寸法精度等に優れたパターンが得られる。
1.酸を発生する工程
 本発明における酸を発生させる工程は、上述の組成物を用いて形成された塗膜に含まれる上記化合物Aから酸を発生する工程である。
 本工程において、上記化合物Aから酸を発生させる方法としては、化合物Aから所望量の酸を発生できる方法であればよく、例えば、エネルギー線を照射する方法、加熱処理する方法及びこれらを同時に又は順に行う方法を挙げることができる。このようなエネルギー線を照射する方法、加熱処理する方法等については、上記「A.化合物」の項に記載の方法と同様の方法を挙げることができる。
 本工程においては、なかでも、上記酸を発生する方法が、エネルギー線を照射する方法を含むことが好ましい。寸法精度等に優れたパターンが得られるとの効果を効果的に発揮可能だからである。
 また、本工程においては、塗膜中の酸を発生する箇所については、平面視上塗膜の一部であることが好ましい。後述するパターンを形成する工程の実施が容易となるからである。
 上記塗膜の平面視形状及び厚みについては、パターン塗膜の用途等に応じて適宜設定されるものである。
 なお、上記組成物は、樹脂成分として酸分解性成分を含むものである。このような組成物の内容については、上記「C.組成物」の項に記載の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
2.パターンを形成する工程
 本発明におけるパターンを形成する工程は、上記化合物から酸を発生させる工程後に、上記塗膜の一部を現像し、パターンを形成する工程である。
 本工程における現像する方法としては、現像液を用いて、現像する方法を挙げることができる。
 このような現像液及び現像方法については、上記「E.硬化物の製造方法」の項に記載の内容と同様とすることができる。
3.その他の工程
 本発明のパターンの製造方法としては、上記酸を発生する工程及びパターンを形成する工程を有するものであるが、必要に応じてその他の工程を有することもできる。
 このようなその他の工程としては、上記酸を発生する工程前に、上記組成物の塗膜を形成する工程、上記塗膜を形成する工程後に、加熱処理して上記塗膜中の溶剤を除去するプリベーク工程等を挙げることができる。
 本発明においては、上記その他の工程が、露光後ベーク工程を有することが好ましい。化合物Aから発生した酸を効果的に拡散できる。その結果、酸分解性成分の分解をより効果的に進行できるからである。
 上記塗膜を形成する工程、プリベークする工程については、上記「E.硬化物の製造方法」の項に記載の内容と同様とすることができる。
 また、露光後ベーク工程の条件としては、例えば、70℃以上150℃以下で30秒~300秒間とすることができる。
4.その他
 上記製造方法により製造されるパターン及びその用途等については、上記「A.組成物」の項に記載の内容と同様とすることができる。
 本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
 以下、実施例等を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1](化合物1の合成)
 4つ口フラスコに4-クロロ-2,2,2-トリフルオロアセトフェノンを10.00g(47.95mmol)、DMFを23.54g(理論収量の1.5倍)、EtNを5.09g(50.35mmol)加えて80℃で撹拌した。別の容器に4-ニトロベンゼンチオールを7.92g(51.06mmol)、DMFを23.54g(理論収量の1.5倍)加えて撹拌して溶解させ、滴下ロートに移して80℃の反応溶液に1時間かけて滴下した。5時間後放冷し、トルエンを加え、水洗を2回、飽和NaCl水溶液洗浄を1回行い、硫酸ナトリウムで脱水後、脱溶媒して中間体1-1を14.53g(収率92.6%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 4つ口フラスコに中間体1-1を10.00(30.56mmol)、エタノールを31.38g(理論収量の3倍)、塩酸ヒドロキシルアミンを2.76g(39.72mmol)加え撹拌し、78℃で還流させた。5時間後放冷し、超純水を加えて室温で1時間撹拌してクエンチした。吸引ろ過により黄色粉末をろ別し、ジクロロメタンで晶析して中間体1-2を4.29g(収率41.0%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 中間体1-2が3.31g(9.66mmol)入ったフラスコに窒素雰囲気下クロロホルムを13.75g(理論収量の3倍)加え、溶液を0℃に冷却後、トリエチルアミン1.96g(19.32mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸クロリド2.44g(14.49mmol)を10℃以下で滴下して加え、氷冷下24時間撹拌した。水10mLを加えてクエンチし、クロロホルムで抽出した。水洗を3回行い、硫酸ナトリウムで脱水した後エバポレーターで溶媒を留去した。ヘキサン:酢酸エチル=99:1でカラムクロマトグラフィーを行い、化合物1を1.81g(収率39.5%、淡黄色固体)を得た。H-NMR及び19F-NMRの測定結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[実施例2](化合物2の合成)
 4つ口フラスコに9-エチル-3-ニトロカルバゾールを8.00g(33.30mmol)、EDC(1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド)8を9.58g(理論収量の8倍)加えて溶解させた後、4-ジメチルアミノピリジンを4.48g(36.63mmol)加え、窒素気流下で撹拌して均一な溶液とした。系内温度を0℃に冷却し、トリフルオロ酢酸無水物7.69g(36.63g)を30分かけて滴下して加え、塩化アルミニウム13.32g(99.89mmol)を4回に分けて仕込んだ。80℃に昇温して9時間反応させた後、氷水に反応液を注ぎ込みクエンチした。油層を抽出した後、水洗を3回行い、チオ硫酸ナトリウムによる脱水後、溶媒を留去した。粗生成物3.43gをクロロホルム100gに60℃で溶解させたのち、シリカゲル25gを投入してろ過し、溶媒を留去して中間体2-1を3.12g(収率27.9%、黄色固体)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 フラスコに中間体2-1を2.09g(6.22mmol)、エタノールを20g、塩酸ヒドロキシルアミンを0.56g(8.08mmol)加え、加熱還流条件下で6時間反応を行った後、水を加えてクエンチした。酢酸エチルで油層を抽出し、水洗を3回行った後、硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を留去して中間体2-2を1.60g(収率73.3%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 中間体2-2が1.24g(3.53mmol)入ったフラスコに窒素雰囲気下クロロホルムを8.50g(理論収量の5倍)加え、溶液を0℃に冷却後、トリエチルアミンを0.75g(7.41mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸無水物を1.99g(7.06mmol)、10℃以下で滴下して加え、氷冷下で1時間撹拌した。水4mLを加えクエンチし、クロロホルムで抽出した。水洗を3回行い、硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を留去した。クロロホルム:MeOH=1:3で晶析し、化合物2を0.10g(収率9.8%、黄色固体)得た。H-NMR及び19F-NMRの測定結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
[実施例3](化合物3の合成)
 フラスコにチオサリチル酸を2.90g(18.81mmol)、脱水DMFを36.51g、4’-ブロモ-2,2,2-トリフルオロアセトフェノンを4.90g(19.37mmol)加え、窒素気流下で撹拌し均一な溶液とした後、銅を0.039g(0.608mmol)加え、発泡に注意しながら炭酸ナトリウムを2.31g(21.82mmol)加えた。120℃に昇温して1時間反応させた後、160gの1N塩酸に反応液を注ぎ込みクエンチした。イオン交換水で十分に洗浄した後、減圧乾燥し、中間体3-1を3.79g(収率61.8%、白色固体)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 フラスコに中間体3-1を1.00g(3.07mmol)、ポリリン酸を10g(中間体3-1の10倍量)加え、150℃で3時間撹拌した。反応液を氷水にあけてクエンチした後、5%炭酸水素ナトリウム水溶液、イオン交換水で洗浄した。エタノールで晶析し中間体3-2を0.58g(収率61.4%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 フラスコに中間体3-2を0.54g(1.75mmol)、DMFを5g、塩酸ヒドロキシルアミンを0.16g(2.28mmol)加え、80℃で5時間反応させた。水を加えてクエンチした後、酢酸エチルで油層を抽出し、水洗を3回行い、硫酸ナトリウムで脱水後、溶媒を留去して中間体3-3を0.38g(収率61.8%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 中間体3-3が0.38g(1.17mmol)入ったフラスコに窒素雰囲気下クロロホルムを2.6g(理論収量の5倍)加え、溶液を0℃に冷却後、トリエチルアミンを0.37g(3.62mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸無水物を0.99g(3.51mmol)、10℃以下で滴下して加え、氷冷下で1時間撹拌した。水4mLを加えクエンチし、クロロホルムで抽出した。水洗を3回行い、硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を留去した。メタノールで晶析し、0.25gの化合物3(収率48.6%、黄色固体)を得た。H-NMR及び19F-NMRの測定結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
[製造例1](比較化合物2の合成)
 フラスコにインドール(1.0eq.)、4-フルオロベンゾフェノン(1.2eq.)、炭酸カリウム(3.0eq.)及びジメチルスルホキシド(理論収量の5倍量)を入れ、窒素雰囲気下130℃で3時間加熱撹拌した。室温まで冷却後、イオン交換水を加え、析出した固体をろ取した。得られた固体をイオン交換水で洗浄して乾燥し、中間体1を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 フラスコに中間体1を5.00g(16.82mmol)、EDC(1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド)53g(理論収量の8倍)、DMAP(N,N-ジメチル-4-アミノピリジン)2.26g(18.50mmol)を加え窒素気流下で撹拌して均一な溶液とした。フラスコを氷浴に入れて系内温度が0℃になったところでトリフルオロ酢酸無水物3.89g(18.50mmol)を30分かけて滴下して加えた。その後、AlCl6.73g(50.44mmol)を4回に分けて加え、昇温して40℃で反応を行った。40℃で3時間反応後、反応液を氷水に注ぎ込んでクエンチした。油層をクロロホルムで抽出し、水洗を3回行って、硫酸ナトリウムで脱水した後、溶媒を留去し、粗生成物5.99gを得た。トルエンでカラムクロマトグラフィーを行い、1.92g(収率29.0%)の白色個体(中間体2)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 フラスコに中間体2を1.90g(4.83mmol)、エタノール10g、塩酸ヒドロキシルアミン0.34g(4.8mmol)を加え、加熱還流条件下で10時間反応を行った後、水を加えてクエンチした。酢酸エチルで油層を抽出し、水洗を3回行って、硫酸ナトリウムで脱水した後、溶媒を留去し、粗生成物1.14g(中間体3)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 中間体3が1.06g(2.50mmol)入ったフラスコに、窒素雰囲気下でクロロホルム5.0g(理論終了の5倍)を加えた。溶液を0℃に冷却後、トリエチルアミン0.79g(7.76mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸無水物2.12g(7.51mmol)を10℃以下で滴下して加え、氷冷下で1時間撹拌した。水4mLを加えてクエンチし、クロロホルムで抽出した。水洗を3回行って、硫酸ナトリウムで脱水した後、溶媒を留去した。得られた粗生成物をヘキサン:酢酸エチル=5:1でカラムクロマトグラフィーを行った後、メタノールで晶析し、0.10g(収率9.8%)の白色個体(比較化合物2)を得た。H-NMR及び19F-NMRの測定結果を表1及び表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
<光分解率評価>
 実施例1~3で得られた化合物1~3、並びに下記比較化合物1及び2を、100mLメスフラスコに1.0×10-4mol測り取り、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)でメスアップ後、さらに1/10に希釈して1.0×10-4mol/LのPGMEA溶液を調整した。この溶液をスクリューキャップ付き1cm角セルに封入し、HOYA製高圧水銀灯(20mW/cm)を用い、i線バンドパスフィルターを介して露光した。露光量は20mJ/cm、50mJ/cm及び100mJ/cmとした。露光後、露光液をHPLC測定し、下記式により光分解率(%)を算出した。結果を表3に示す。

 光分解率(%)=100-露光後の化合物のピーク面積/露光前の化合物のピーク面積×100

 光分解率(%)が高いほど酸発生感度に優れた化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
 汎用品の比較化合物1及び他の構造を有するオキシムスルホネート化合物である比較化合物2に比べて、本発明の化合物Aである化合物1~3の光分解率は高く、酸発生感度に優れた化合物であることが確認できた。
 本発明によれば、酸発生感度に優れた化合物を提供することができる。

Claims (14)

  1.  下記一般式(A)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R11及びR20は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、-OCOR30、-COOR30、-SR30、-SOR30、-SO30、-NR3132、-NR31COR32、-CONR3132、下記一般式(1)で表される基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、前記脂肪族炭化水素基、前記芳香族炭化水素環含有基若しくは前記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表すか、又はR11及びR20が結合して、直接結合、-S-、-O-、-CO-、-CR4142-若しくは-NR41-を表し、
     R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR50、-COR50、-OCOR50、-COOR50、-SR50、-SOR50、-SO50、-NR5152、-NR51COR52、-CONR5152、下記一般式(1)で表される基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、前記脂肪族炭化水素基、前記芳香族炭化水素環含有基若しくは前記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
     Xは、直接結合、-S-、-O-、-CO-、-CR6162-又は-NR61-を表し、
     R30、R31、R32、R41、R42、R50、R51、R52、R61及びR62は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、前記脂肪族炭化水素基、前記芳香族炭化水素環含有基若しくは前記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、R30、R31、R32、R41、R42、R50、R51、R52、R61又はR62が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、
     R11とR12、R12とR13、R13とR14、R14とR15、R16とR17、R17とR18、R18とR19及びR19とR20は、結合して環を形成していてもよく、
     前記置換基を有している脂肪族炭化水素基、前記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び前記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOHであり、
     R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20のうち1つ以上が下記一般式(1)で表される基である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、Rは、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、前記脂肪族炭化水素基、前記芳香族炭化水素環含有基若しくは前記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
     Rは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基若しくは炭素原子数2~20の無置換若しくは置換基を有している複素環含有基、又は、前記脂肪族炭化水素基、前記芳香族炭化水素環含有基若しくは前記複素環含有基中のメチレン基の1つ以上が下記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基を表し、
     前記置換基を有している脂肪族炭化水素基、前記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基及び前記置換基を有している複素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基が、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、チオール基、-COOH又は-SOHであり、
     nは0又は1を表し、
     前記一般式(A)で表される化合物中に前記一般式(1)で表される基が複数存在する場合、複数存在するn、R及びRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
     *は、結合箇所を表す。)
     群I:-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CS-、-S-、-SO-、-SO-、-NR70-、-NR70-CO-、-CO-NR70-、-NR70-COO-、-OCO-NR70-、-SiR7071
     R70及びR71は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~20の無置換の脂肪族炭化水素基を表し、R70又はR71が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
  2.  R13が前記一般式(1)で表される基である請求項1に記載の化合物。
  3.  下記一般式(A1)、(A2)又は(A3)で表される請求項2に記載の化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中の各記号は前記一般式(A)と同義である。ただし、R11及びR20は結合していない。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中の各記号は前記一般式(A)と同義である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中の各記号は前記一般式(A)と同義である。)
  4.  前記一般式(A1)中のR11、R12、R14、R15、R16、R17、R19及びR20が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は前記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が前記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、R18が、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は前記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が前記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、
     前記一般式(A2)中のR12、R14、R15、R16、R17及びR19が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は前記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が前記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、R18が、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は前記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が前記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、R61が、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は前記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が前記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基であり、
     前記一般式(A3)中のR12、R14、R15、R16、R17、R18及びR19が、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、-OR30、-COR30、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は前記脂肪族炭化水素基中のメチレン基の1つ以上が前記群Iから選ばれる二価の基で置き換えられた基である請求項3に記載の化合物。
  5.  nが0である請求項1~4のいずれか1項に記載の化合物。
  6.  Rが、炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基、又は炭素原子数6~20の無置換若しくは置換基を有している芳香族炭化水素環含有基であり、前記置換基を有している脂肪族炭化水素基及び前記置換基を有している芳香族炭化水素環含有基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子であり、
     Rが、シアノ基又は炭素原子数1~20の無置換若しくは置換基を有している脂肪族炭化水素基であり、前記置換基を有している脂肪族炭化水素基中の水素原子の1つ以上を置換する置換基がハロゲン原子である請求項1~5のいずれか1項に記載の化合物。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の化合物を含む酸発生剤。
  8.  請求項1~6のいずれか1項に記載の化合物と、
     樹脂成分と、
     を含む、組成物。
  9.  前記樹脂成分が、酸硬化性樹脂成分である、請求項8に記載の組成物。
  10.  請求項9に記載の組成物の硬化物。
  11.  請求項9に記載の組成物を硬化する硬化工程を有する硬化物の製造方法。
  12.  前記樹脂成分が、酸分解性樹脂成分である、請求項8に記載の組成物。
  13.  請求項12に記載の組成物を含むパターン。
  14.  請求項12に記載の組成物を用いて塗膜を形成し、形成された塗膜に含まれる化合物から酸を発生させる工程と、
     前記化合物から酸を発生させる工程後に前記塗膜の一部を現像し、パターンを形成する工程と、
     を有するパターンの製造方法。
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