説明

ハロゲン化オキシム誘導体及び潜在的酸としてのそれらの使用

式I又はII(式中、R1は、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、ハロベンゼンスルホニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイルであり、R2は、ハロゲン又はC1〜C10ハロアルキルであり;Ar1は、フェニル、ビフェニリル、フルオレニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル又はヘテロアリールであり、そのすべては、場合により置換されており;Ar’1は、例えばフェニレン、ナフチレン、ジホニレン、ヘテロアリーレン、オキシジフェニレン、フェニレンD−D1−D−フェニレン又は−Ar’1−A1−Y1−A1−Ar’1−であり;ここで、これらの基は場合により置換されており;Ae’は、フェニレン、ナフチレン、アントラシレン、フェナントリレン又はヘテロアリーレンであり、これらはすべて場合により置換されており;Aは、例えば、直接結合、−O−、−S−、−NR6−であり;Yは、中でもC1〜C18アルキレンであり;Xはハロゲンであり;Dは、例えば、−O−、−S−、−NR6−であり;Dは、中でもC1〜C18アルキレンである)で示される化合物は、ArFレジスト技術における光潜在的酸として特に適当である。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
式I又はII
【化1】


〔式中、
1は、C1〜C10ハロアルキルスルホニル、ハロベンゼンスルホニル、C2〜C10ハロアルカノイル又はハロベンゾイルであり、
そのすべては、1個以上の、−NO2、−CN、−Ar2、−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27、−OSO27、C1〜C18アルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキルによって;又は−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−若しくは−NR6(CO)−の1個以上により中断されているC3〜C30シクロアルキルによって、場合により置換されており、
2は、ハロゲン又はC1〜C10ハロアルキルであり、
Ar1は、フェニル、ビフェニリル、フルオレニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル又はヘテロアリールであり、
そのすべては、1個以上の、C1〜C18アルキル、C1〜C8ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、−Ar2、−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27、−OSO27、C3〜C30シクロアルキルによって;又は−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−若しくは−NR6(CO)−の1個以上により中断されているC3〜C30シクロアルキルによって場合により置換されており;
置換基−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27及び/又は−OSO27は、場合により、基R3、R4、R5、R6及び/又はR7を介して、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル若しくはヘテロアリール環における更なる置換基と共に、又はフェニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル若しくはヘテロアリール環の炭素原子の1つと共に、5−、6−又は7−員環を形成し;
あるいは、置換基C1〜C18アルキルは、場合により、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル若しくはヘテロアリール環の1つの炭素原子から該環の他の炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;該アルキレン架橋は、場合により、更なるフェニル環と縮合しており;
ここで、すべての基Ar1は、場合により更に、酸の作用により開裂する−O−C−結合又は−O−Si−結合を有する基により置換されており;
但し、R1がC1ハロアルキルでありそしてR2がハロゲンである場合には、Ar1は置換されていないフェニル又は4−クロロフェニルではないものとし;
Ar’1は、フェニレン、ナフチレン、
【化2】


ジフェニレン、ヘテロアリーレン、オキシジフェニレン又は
【化3】


であり、ここで、これらの基は、1個以上の、C1〜C18アルキル、C1〜C8ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、−Ar2、−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27及び/又は−OSO27によって場合により置換されており、
あるいは、Ar’1は、
【化4】


であり;
ここで、すべての基Ar’1は、場合により、更に、酸の作用により開裂する−O−C−結合又は−O−Si−結合を有する基により置換されており、
あるいは、Ar’1は、基−Ar”1−A1−Y1−A1−Ar”1−であり;
Ar”1は、フェニレン、ナフチレン、アントラシレン、フェナントリレン又はヘテロアリーレンであり、
そのすべては、1個以上の、C1〜C18アルキル、C1〜C8ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル;−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−若しくは−NR6(CO)−の1個以上により中断されているC3〜C30シクロアルキルによって場合により置換されており;又はハロゲン、−NO2、−CN、−Ar2、−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27及び/又は−OSO27によって場合により置換されており、該置換基−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27及び/又は−OSO27は、場合により、基R3、R4、R5、R6及び/又はR7を介して、フェニレン、ナフチレン、アントラシレン、フェナントリレン若しくはヘテロアリーレン環における更なる置換基と共に、又はフェニレン、ナフチレン、アントラシレン、フェナントリレン若しくはヘテロアリーレン環の炭素原子の1つと共に、5−、6−又は7−員環を形成しており;
ここで、すべての基Ar”1は、場合により更に、酸の作用により開裂する−O−C−結合又は−O−Si−結合を有する基により置換されており;
1は、直接結合、−O−、−S−、−NR6−、−CO−、−O(CO)−、−S(CO)−、−NR6(CO)−、−SO−、−SO2−若しくは−OSO2−であり;又はA1は、C1〜C18アルキレン若しくはフェニレン(ここで、これらの基は、置換されていないか又は1個以上のC1〜C12アルキル、C1〜C4ハロアルキル、ハロゲン、OR3及び/又はSR6により置換されている)であり;
1は、OR3、SR6、ハロゲン及び/又はフェニルにより置換されているC1〜C18アルキレンであり;又はY1は、−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−、−S(CO)−、−NR3(CO)−、−SO−、−SO2−及び/若しくは−OSO2−の1個以上により中断されているC2〜C18アルキレンであり、そして基C2〜C18アルキレンは、OR3、SR6、ハロゲン及び/又はフェニルにより置換されており;
Xはハロゲンであり;
3は、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C12アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであり;又は1個以上の−O−により中断されているC2〜C18アルキルであり;又は、1個以上の−O−、−S−、−NR23−、−O(CO)−若しくは−NR23(CO)−により中断されているC3〜C30シクロアルキルであり:又はR3は、C2〜C18アルカノイル、ベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;
そのすべては、1個以上の、−Ar2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、−NR45、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイル及び/又はベンゾイルオキシによって場合により置換されており;
又はR3は水素であり;
4及びR5は、互いに独立に、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C12アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであり;又は1個以上の−O−により中断されているC2〜C18アルキルであり;又は1個以上の−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−若しくは−NR6(CO)−により中断されているC3〜C30シクロアルキルであり:又はC2〜C18アルカノイル、ベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;
そのすべては、1個以上の、−Ar2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、−NR45、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイル及び/又はベンゾイルオキシによって場合により置換されており;
あるいは、R4及びR5は、互いに独立に、水素であり;
あるいは、R4及びR5は、それらが結合している窒素原子と一緒になって5−、6−又は7−員環を形成し、該環は、場合により、1個以上の−O−、−NR6−若しくは−CO−により中断されており;
6は、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C12アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであり;又は1個以上の−O−により中断されているC2−C18アルキルであり;又は1個以上の−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−若しくは−NR6(CO)−により中断されているC3〜C30シクロアルキルであり;又はC2〜C18アルカノイル、ベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ナフチルスルホニル、アントラシルスルホニル又はフェナントリルスルホニルであり;
そのすべては、1個以上の、−Ar2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、−NR45、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイル及び/又はベンゾイルオキシによって場合により置換されており;
あるいは、R6は水素であり;
7は、フェニル、ナフチル、C3〜C30シクロアルキル、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、C2〜C12アルケニル、C4〜C30シクロアルケニルであり;又は1個以上の−O−により中断されているC2−C18アルキルであり;又は1個以上の−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−若しくは−NR6(CO)−により中断されているC3〜C30シクロアルキルであり;
そのすべては、1個以上の、−Ar2、OH、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル、ハロゲン、−NO2、−CN、C1〜C18アルコキシ、フェノキシ、フェノキシカルボニル、フェニルチオ、フェニルチオカルボニル、−NR45、C1〜C12アルキルチオ、C2〜C18アルコキシカルボニル、C2〜C10ハロアルカノイル、ハロベンゾイル、C1〜C18アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、(4−メチルフェニル)スルホニル、C1〜C18アルキルスルホニルオキシ、フェニルスルホニルオキシ、(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ、C2〜C18アルカノイル、C2〜C18アルカノイルオキシ、ベンゾイル及び/又はベンゾイルオキシによって場合により置換されており;
あるいは、R7は水素であり;
Ar2は、フェニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル又はヘテロアリールであり;
そのすべては、1個以上の、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル、フェニル−C1〜C3−アルキル、C3〜C30シクロアルキル;−O−、−S−、−NR6−、−O(CO)−若しくは−NR6(CO)−の1個以上により中断されているC3〜C30シクロアルキルによって場合により置換されており;又はハロゲン、−NO2、−CN、フェニル、−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27及び/又は−OSO27によって場合により置換されており、該置換基−(CO)R7、−(CO)OR3、−(CO)NR45、−O(CO)R7、−O(CO)OR3、−O(CO)NR45、−NR6(CO)R7、−NR6(CO)OR3、−OR3、−NR45、−SR6、−SOR7、−SO27及び/又は−OSO27は、場合により、基R3、R4、R5、R6及び/又はR7を介して、フェニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル若しくはヘテロアリール環における更なる置換基と共に、又はフェニル、ナフチル、アントラシル、フェナントリル若しくはヘテロアリール環の炭素原子の1つと共に、5−、6−又は7−員環を形成しており;
Dは、−O−、−S−、−NR6−、−CO−、−O(CO)−、−S(CO)−、NR6(CO)−、−SO−、−SO2−又は−OSO2−であり;そして
1は、C1〜C18アルキレン、又は1個以上の−O−、−S−、−NR6−、−CO−、−O(CO)−、−S(CO)−、NR6(CO)−、−SO−、−SO2−及び/若しくは−OSO2−により中断されているC2〜C18アルキレンである〕
で示される化合物。
【請求項2】
1がC1〜C10ハロアルキルスルホニルであり;
2、R3、R4、R5、R6、R7、Ar1、Ar’1、Ar”1、Ar2、A1、Y1、X、D及びD1は請求項1に記載のとおりである、
請求項1に記載の式I又はIIで示される化合物。
【請求項3】
1が、場合によりOR3により置換されているC1〜C10ハロアルキルスルホニルであり;
2が、ハロゲン又はC1〜C10ハロアルキルであり;
Ar1が、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フルオレニル又はヘテロアリールであり、
そのすべては、1個以上のC1〜C18アルキル、−Ar2、−OR3、−NR45及び/又は−SR6によって場合により置換されており、置換基−OR3、−NR45及び/又は−SR6は、場合により、基R3、R4、R5及び/又はR6を介して、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フルオレニル若しくはヘテロアリール環の更なる置換基と共に、又はフェニル、ナフチル、ビフェニリル、フルオレニル若しくはヘテロアリール環の炭素原子の1つと共に5−、6−又は7−員環を形成し;あるいは、場合により、置換基C1〜C18アルキルは、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フルオレニル若しくはヘテロアリール環の1つの炭素原子から該環の他の炭素原子へのアルキレン架橋を形成し;該アルキレン架橋は場合により更なるフェニル環と縮合しており;
Ar’1が、1個以上のC1〜C18アルキル、ハロゲン、−Ar2、−OR3、−NR45及び/又は−SR6によって場合により置換されているヘテロアリーレンであり;又は、
【化5】


であり、
Xがフッ素であり、
3が、C1〜C18アルキル、C1〜C10ハロアルキル又はフェニルであり;
4及びR5が、C1〜C18アルキルであり、
6がフェニルであり;
Ar2がフェニルであり;
Dが−O−であり;そして
1がC1〜C18アルキレンである、
請求項1に記載の式I又はIIで示される化合物。
【請求項4】
(a)酸の作用により硬化する化合物又は酸の作用によりその溶解度が増加する化合物;及び
(b)感光性酸供与剤として、請求項1に記載の少なくとも1種の式I又はIIの化合物、
を含む化学増幅されたフォトレジスト組成物。
【請求項5】
ポジティブレジストである、請求項4に記載の化学増幅されたフォトレジスト組成物。
【請求項6】
(a1)酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加させる、酸に不安定な基を有する少なくとも1種のポリマー;及び/又は
(a2)酸の存在下に分解して水性アルカリ現像剤溶液への溶解度を増加さる、酸に不安定な基を有する少なくとも1種のモノマ−又はオリゴマー溶解抑制剤;及び/又は
(a3)少なくとも1種のアルカリ可溶性のモノマー、オリゴマー又はポリマー化合物;及び、
(b)感光性酸供与剤として、少なくとも1種の請求項1に記載の式I又はIIの化合物、
を含む、請求項5に記載の化学増幅されたポジティブフォトレジスト組成物。
【請求項7】
ネガティブレジストである請求項4に記載の化学増幅されたフォトレジスト組成物。
【請求項8】
(a4)結合剤としてアルカリ可溶性樹脂、
(a5)酸により触媒作用されるとき、それ自体及び/又は結合剤との架橋反応を受ける成分、及び
(b)感光性酸供与剤として、少なくとも1種の請求項1に記載の式I又はIIの化合物、
を含む、請求項7に記載の化学増幅されたネガティブフォトレジスト組成物。
【請求項9】
成分(a)及び(b)、又は成分(a1)、(a2)、(a3)及び(b)、又は成分(a4)、(a5)及び(b)に加えて、更なる添加剤(c)、更なる感光性酸供与剤化合物(b1)、他の光開始剤(d)、及び/又は増感剤(e)を含む、請求項4〜8のいずれかに記載の化学増幅されたフォトレジスト組成物。
【請求項10】
(1)請求項4に記載の組成物を基材に適用し;
(2)該組成物を60℃〜160℃の温度で適用後のベークを行い;
(3)10nm〜1500nmの波長の光で像様照射し;
(4)場合により、60℃〜160℃の温度で該組成物を露光後ベークし;そして
(5)溶媒又は水性アルカリ現像剤により現像する、
ことによりフォトレジストを製造する方法。
【請求項11】
式I’又はII’
【化6】


(式中、
R’2は、C1〜C10ハロアルキルであり、
Ar1、Ar’1、Ar”1、A1、Y1及びXは請求項1に記載のとおりであり、
但し、Ar1が置換されていないフェニルであるか、又はメチル、クロロ若しくはニトロにより置換されているフェニルであり、そしてXがフッ素である場合には、R’2は、C1−C2ハロアルキルではないものとする)
で示される化合物。
【請求項12】
(1)慣用の方法により得られた式I”又はII”
【化7】


(式中、R2、Ar1、Ar’1、Ar”1、A1、Y1及びXは請求項1に記載したとおりである)
で示される対応する遊離オキシム化合物の異性体混合物を酸で処理し、そして
(2)このようにして製造された単一異性体遊離オキシム化合物を、式V又はVI
【化8】


の対応する酸ハロゲン化物又は酸無水物と反応させる、
ことによる、請求項1に記載の式I又はIIのオキシムエステル化合物の熱的に安定な異性体の特定の製造方法。
【請求項13】
(a)酸の作用により硬化する化合物又は酸の作用によりその溶解度が増加する化合物;及び
(b)感光性酸供与剤として、請求項1に記載の少なくとも1種の式I又はIIの化合物、
を含む組成物。
【請求項14】
酸の作用下に架橋されうる組成物中の感光性酸供与剤として及び/又は酸の作用下に溶解度が増加する組成物中の溶解増強剤としての、請求項1に記載の式I又はIIの化合物の使用。
【請求項15】
酸の作用下に架橋されうる化合物を架橋する方法であって、上記した化合物に請求項1に記載の式I又はIIの化合物を加え、そして10〜1500nmの波長を有する光で像様照射するか又は全区域にわたって照射することを含む方法。
【請求項16】
表面コーティング、印刷インキ、印刷版、歯科用組成物、色フィルター、レジスト、又は像記録材料、又はホログラフィー像を記録するための像記録材料、又は光学的情報記憶装置の製造における感光性酸供与剤としての、請求項1に記載の式I又はIIの化合物の使用。
【請求項17】
表面コーティング、印刷インキ、印刷版、歯科用組成物、色フィルター、レジスト、又は像記録材料、又はホログラフィー像を記録するための像記録材料、又は光学的情報記憶装置の製造のための請求項15に記載の方法。
【請求項18】
色フィルター又は化学増幅されたレジストの製造における感光性酸供与剤としての、請求項1に記載の式I又はIIの化合物の使用。
【請求項19】
色フィルター又は化学増幅されたレジストの製造のための請求項15に記載の方法。
【請求項20】
すべてに感光性樹脂及び顔料及び/又は染料を含む、赤色、緑色及び青色画素及び黒色マトリックスを透明な基材上に設け、そして基材の表面又は色フィルター層の表面に透明な電極を設けることにより製造される色フィルターであって、該感光性樹脂が、感光性酸供与剤として請求項1に記載の式I又はIIの化合物を含む、色フィルター。

【公表番号】特表2006−517950(P2006−517950A)
【公表日】平成18年8月3日(2006.8.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−502011(P2006−502011)
【出願日】平成16年2月9日(2004.2.9)
【国際出願番号】PCT/EP2004/050096
【国際公開番号】WO2004/074242
【国際公開日】平成16年9月2日(2004.9.2)
【出願人】(396023948)チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド (530)
【氏名又は名称原語表記】Ciba Specialty Chemicals Holding Inc.
【Fターム(参考)】