JP2002278073A - 感放射線性樹脂組成物 - Google Patents

感放射線性樹脂組成物

Info

Publication number
JP2002278073A
JP2002278073A JP2001077042A JP2001077042A JP2002278073A JP 2002278073 A JP2002278073 A JP 2002278073A JP 2001077042 A JP2001077042 A JP 2001077042A JP 2001077042 A JP2001077042 A JP 2001077042A JP 2002278073 A JP2002278073 A JP 2002278073A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
acid
methyl
structural unit
silane compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001077042A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4534371B2 (ja
Inventor
Haruo Iwazawa
晴生 岩沢
Satoru Nishiyama
覚 西山
Akihiro Hayashi
明弘 林
Tsutomu Shimokawa
努 下川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2001077042A priority Critical patent/JP4534371B2/ja
Publication of JP2002278073A publication Critical patent/JP2002278073A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4534371B2 publication Critical patent/JP4534371B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定のポリシロキサンを含有し、波長193
nm以下の放射線に対する透明性が高く、ドライエッチ
ング耐性、感度、解像度、現像性等に優れた感放射線性
樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 感放射線性樹脂組成物は、(イ)下記一
般式(1)に示す構造単位(I)あるいは構造単位(I
I)および下記一般式(2)に示す構造単位(III)ある
いは構造単位(IV) からなる群の少なくとも1種を有
し、その酸解離性基が解離したときにアルカリ可溶性と
なる樹脂、並びに(ロ)感放射線性酸発生剤を含有す
る。 【化1】 【化2】 〔各式中、各Rは水素原子またはメチル基を示し、R’
は水素原子、1価の(ハロゲン化)炭化水素基、ハロゲ
ン原子またはアミノ基を示し、X1 およびX2 は酸によ
り解離して水素原子を生じる1価の有機基または水素原
子(但し、X1 の場合を除く。)を示し、R''は水素原
子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、mお
よびnは0〜3の整数である。〕

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定のノルボルネ
ン系脂環式構造を有するシロキサン系ポリマーを含有す
る遠紫外線、電子線、X線等の放射線を用いる微細加工
に好適な感放射線性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、LSI(高集積回路)の高密度
化、高集積化に対する要求が益々高まっており、それに
伴い配線パターンの微細化も急速に進行している。この
ような配線パターンの微細化に対応しうる手段の一つと
して、リソグラフィープロセスに用いる露光光線を短波
長化する方法があり、近年では、g線(波長436n
m)やi線(波長365nm)等の紫外線に替えて、K
rFエキシマレーザー(波長248nm)あるいはAr
Fエキシマレーザー(波長193nm)に代表される遠
紫外線や、電子線、X線等が用いられるようになってい
る。ところで、従来のレジスト組成物には、樹脂成分と
してノボラック樹脂、ポリ(ビニルフェノール)等が用
いられてきたが、これらの材料は構造中に芳香族環を含
み、193nmの波長に強い吸収があるため、例えばA
rFエキシマレーザーを用いたリソグラフィープロセス
では、高感度、高解像度、高アスペクト比に対応した高
い精度が得られない。そこで、193nm以下、特に1
57nmの波長に対して透明で、かつ芳香族環と同等以
上のドライエッチング耐性を有するレジスト用樹脂成分
が求められている。その一つとしてシロキサン系ポリマ
ーが考えられ、MIT R.R.Kunzらは、ポリシロキサン系ポ
リマーが、193nm以下の波長、特に157nmでの
透明性に優れるという測定結果を提示しており、このポ
リマーが193nm以下の波長を用いるリソグラフィー
プロセスにおけるレジスト材料に適していると報告して
いる(J. Photopolym. Sci. Technol., Vol.12, No.4,
1999) 。また、ポリシロキサン系ポリマーはドライエッ
チング耐性に優れ、中でもラダー構造をもつポリオルガ
ノポリシルセスキオキサンを含むレジストが高い耐プラ
ズマ性を有することも知られている。
【0003】一方、シロキサン系ポリマーを用いるレジ
スト材料についても既に幾つか報告されている。即ち、
特開平5−323611号公報には、カルボン酸エステ
ル基、フェノールエーテル基等の酸解離性基が1個以上
の炭素原子を介してケイ素原子に結合した、側鎖に酸解
離性基を有するポリシロキサンを用いた放射線感応性樹
脂組成物が、特開平8−160623号公報には、ポリ
(2−カルボキシエチルシロキサン)のカルボキシル基
をt−ブチル基等の酸解離性基で保護したポリマーを用
いたポジ型レジストが、特開平11−60733号公報
には、酸解離性エステル基を有するポリオルガノシルセ
スキオキサンを用いたレジスト樹脂組成物が、それぞれ
開示されている。しかし、これらの従来の酸解離性基含
有シロキサン系ポリマーを用いたレジスト材料では、放
射線に対する透明性、解像度、現像性等のレジストとし
ての基本物性の点で未だ満足できるレベルにあるとはい
えない。さらに、特開平11−302382号公報に
は、カルボキシル基を有する非芳香族系の単環式もしく
は多環式炭化水素基または有橋環式炭化水素基を側鎖に
有し、かつ該カルボキシル基の少なくとも1部が酸不安
定性基で置換されたシロキサン系ポリマー、例えば5−
位にt−ブトキシカルボニル基を有するノルボルニル基
がケイ素原子に結合したシロキサン系ポリマー等、およ
び該ポリマーを用いたレジスト材料が開示されており、
このレジスト材料は、KrFエキシマレーザー(波長2
48nm)あるいはArFエキシマレーザー(波長19
3nm)の吸収が小さく、パターン形状が良好であり、
また感度、解像度、ドライエッチング耐性等にも優れて
いるとされている。しかしながら、特開平11−302
382号公報のシロキサン系ポリマーを含めても、レジ
スト材料の樹脂成分として有用なシロキサン系ポリマー
の種類は少なく、シロキサン系ポリマーを樹脂成分とし
て、短波長の放射線に有効に感応し、高度のドライエッ
チング耐性を備えつつ、レジストとしての基本物性に優
れた感放射線性樹脂組成物の開発は、半導体素子におけ
る微細化の進行に対応しうる技術開発の観点から重要な
課題となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特定
のノルボルネン系脂環式構造を有するシロキサン系ポリ
マーを含有し、遠紫外線、電子線、X線等の放射線に有
効に感応し、特に波長193nm以下、就中波長157
nmの放射線に対する透明性が高く、しかもドライエッ
チング耐性、感度、解像度、現像性等のレジストとして
の基本物性に優れた感放射線性樹脂組成物を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によると、前記課
題は、(イ)下記一般式(1)に示す構造単位(I)あ
るいは構造単位(II)および下記一般式(2)に示す構
造単位(III)あるいは構造単位(IV) からなる群から選
ばれる少なくとも1種の構造単位を有する、アルカリ不
溶性またはアルカリ難溶性のポリシロキサンであって、
その酸解離性基が解離したときにアルカリ可溶性となる
樹脂、並びに(ロ)感放射線性酸発生剤を含有すること
を特徴とする感放射線性樹脂組成物
【0006】
【化3】
【0007】〔一般式(1)において、各Rは相互に独
立して水素原子またはメチル基を示し、R’は水素原
子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜2
0の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または
1級、2級もしくは3級のアミノ基を示し、X1 は酸に
より解離して水素原子を生じる1価の有機基を示し、m
は0〜3の整数である。但し、一般式(1)中の各ケイ
素原子は最上位にあるビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン
環の2−位または3−位に結合している。〕
【0008】
【化4】
【0009】〔一般式(2)において、各Rは相互に独
立して水素原子またはメチル基を示し、R’は水素原
子、炭素数1〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜2
0の1価のハロゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または
1級、2級もしくは3級のアミノ基を示し、R''は水素
原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、X
2は水素原子または酸により解離して水素原子を生じる
1価の有機基を示し、nは0〜3の整数である。但し、
一般式(2)中の各ケイ素原子は最上位にあるビシクロ
[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位または3−位に結合
している。〕により達成される。
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。ポリシロキサン(イ) 本発明における(イ)成分は、前記一般式(1)に示す
構造単位(I)あるいは構造単位(II)および前記一般
式(2)に示す構造単位(III)あるいは構造単位(IV)
からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有
する、アルカリ不溶性またはアルカリ難溶性のポリシロ
キサンであって、その酸解離性基が解離したときにアル
カリ可溶性となる樹脂(以下、「ポリシロキサン
(イ)」という。)からなる。
【0011】一般式(1)および一般式(2)におい
て、構造単位(I)におけるR、構造単位(II)におけ
るR、構造単位(III)におけるR、および構造単位(I
V)におけるRは、相互に同一でも異なってもよい。
【0012】次に、一般式(1)の構造単位(II)およ
び一般式(2)の構造単位(IV)において、R’の炭素
数1〜20の1価の炭化水素基としては、例えば、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n
−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピ
ル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル
基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル
基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル
基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサ
デシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基等の
直鎖状もしくは分岐状のアルキル基;シクロブチル基、
シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキ
ル基;フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−
トリル基、ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチル
基、2−ナフチル基等の芳香族炭化水素基;ノルボニル
基、トリシクロデカニル基、テトラシクロデカニル基、
アダマンチル基等の有橋式炭化水素基等を挙げることが
できる。
【0013】また、R’の炭素数1〜20の1価のハロ
ゲン化炭化水素基としては、例えば、前記炭素数1〜2
0の1価の炭化水素基を1種以上あるいは1個以上のハ
ロゲン原子、好ましくはフッ素原子で置換した基、より
具体的には、ペンタフルオロエチル基、3,3,3,
2,2−ペンタフルオロ−n−プロピル基、パーフルオ
ロ−i−プロピル基、ペンタフルオロフェニル基、o−
トリフルオロメチルフェニル基、m−トリフルオロメチ
ルフェニル基、p−トリフルオロメチルフェニル基、
2,6−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,
5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4,
6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,
4,5−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基、パ
ーフルオロノルボニル基、下記式(3)
【0014】
【化5】 (式中、各Rfは相互に独立して、水素原子またはフッ
素原子を示し、かつ少なくとも1個のRfがフッ素原子
であり、jは0〜4の整数である。)で表される基等を
挙げることができる。
【0015】これらの1価のハロゲン化炭化水素基のう
ち、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、
3,3,3,2,2−ペンタフルオロ−n−プロピル
基、ペンタフルオロフェニル基、o−フルオロフェニル
基、m−フルオロフェニル基、p−フルオロフェニル
基、2,3−ジフルオロフェニル基、2,4−ジフルオ
ロフェニル基、2,5−ジフルオロフェニル基、2,6
−ジフルオロフェニル基、3,4−ジフルオロフェニル
基、3,5−ジフルオロフェニル基、2,3,4−トリ
フルオロフェニル基、2,3,5−トリフルオロフェニ
ル基、2,3,6−トリフルオロフェニル基、2,4,
6−トリフルオロフェニル基、3,4,5−トリフルオ
ロフェニル基、ペンタフルオロベンジル基、ペンタフル
オロフェネチル基、o−トリフルオロメチルフェニル
基、m−トリフルオロメチルフェニル基、p−トリフル
オロメチルフェニル基、2,6−ビス(トリフルオロメ
チル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチ
ル)フェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメ
チル)フェニル基、3,4,5−トリス(トリフルオロ
メチル)フェニル基や、前記式(3)で表される基とし
て、ペンタフルオロベンジル基、ペンタフルオロフェネ
チル基等が好ましい。
【0016】また、R’のハロゲン原子としては、例え
ば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等を挙げることが
できる。これらのハロゲン原子のうち、塩素原子が好ま
しい。また、R’の2級もしくは3級のアミノ基として
は、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−プ
ロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、n−ブチルア
ミノ基、シクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミ
ノ基、フェニルアミノ基、ベンジルアミノ基、ジメチル
アミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−プロピルアミノ
基、ジ−i−プロピルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ
基、ジシクロペンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミ
ノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等を挙
げることができる。R’のアミノ基としては、アミノ
基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジシクロペ
ンチルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジフェニ
ルアミノ基等が好ましい。
【0017】構造単位(II)および構造単位(IV)にお
けるR’としては、特に、メチル基、エチル基、シクロ
ヘキシル基、ペンタフルオロエチル基、塩素原子、ジメ
チルアミノ基等が好ましい。構造単位(II) における
R’と構造単位(IV) におけるR’とは、相互に同一で
も異なってもよい。一般式(2)におけるR''として
は、水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基がいず
れも好ましい。構造単位(III)におけるR''と構造単位
(IV) におけるR''とは、相互に同一でも異なってもよ
い。
【0018】次に、一般式(1)の構造単位(I)およ
び構造単位(II)において、X1 の酸により解離して水
素原子を生じる1価の有機基としては、下記式(a)で
表される基(以下、「酸解離性基(a)」という。)を
挙げることができる。
【0019】
【化6】
【0020】〔式(a)において、R''' は相互に独立
に炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基ま
たは炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基もしくは
その誘導体を示すか、あるいはいずれか2つのR''' が
相互に結合して、それぞれが結合している炭素原子と共
に炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基もしくはそ
の誘導体を形成し、残りのR''' が炭素数1〜4の直鎖
状もしくは分岐状のアルキル基または炭素数3〜20の
1価の脂環式炭化水素基もしくはその誘導体である。〕
【0021】式(a)において、R''' の炭素数1〜4
の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基としては、例え
ば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチ
ルプロピル基、t−ブチル基等をあげることができる。
また、R''' の炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素
基、およびいずれか2つのR''' が相互に結合して形成
した炭素数3〜20の2価の脂環式炭化水素基として
は、例えば、ノルボルナン、トリシクロデカン、テトラ
シクロデカン、アダマンタンや、シクロプロパン、シク
ロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロへ
プタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類等に由来
する脂環族からなる基;これらの脂環族からなる基を、
上記炭素数1〜4のアルキル基の1種以上で置換した基
等を挙げることができる。一般式(1)におけるR'''
としては、特にメチル基が好ましい。
【0022】また、一般式(2)の構造単位(III)およ
び構造単位(IV)において、X2 の酸により解離して水
素原子を生じる1価の有機基(以下、「酸解離性基
(b)」という。)としては、例えば、3級アルキル
基、X2 が結合している酸素原子と共にアセタール基を
形成する基(以下、「アセタール形成基」という。)、
置換メチル基、1−置換エチル基、1−分岐アルキル基
(但し、3級アルキル基を除く。)、シリル基、ゲルミ
ル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、環式酸解離
性基等を挙げることができる。
【0023】酸解離性基(b)において、前記3級アル
キル基としては、例えば、t−ブチル基、1,1−ジメ
チルプロピル基、1−メチル−1−エチルプロピル基、
1,1−ジメチルブチル基、1−メチル−1−エチルブ
チル基、1,1−ジメチルペンチル基、1−メチル−1
−エチルペンチル基、1,1−ジメチルヘキシル基、
1,1−ジメチルヘプチル基、1,1−ジメチルオクチ
ル基等を挙げることができる。また、アセタール形成基
としては、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル
基、n−プロポキシメチル基、i−プロポキシメチル
基、n−ブトキシメチル基、t−ブトキシメチル基、n
−ペンチルオキシメチル基、n−ヘキシルオキシメチル
基、シクロペンチルオキシメチル基、シクロヘキシルオ
キシメチル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエ
チル基、1−n−プロポキシエチル基、1−i−プロポ
キシエチル基、1−n−ブトキシエチル基、1−t−ブ
トキシエチル基、1−n−ペンチルオキシエチル基、1
−n−ヘキシルオキシエチル基、1−シクロペンチルオ
キシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1
−メトキシプロピル基、1−エトキシプロピル基、(シ
クロヘキル)(メトキシ)メチル基、(シクロヘキル)
(エトキシ)メチル基、(シクロヘキル)(n−プロポ
キシ)メチル基、(シクロヘキル)(i−プロポキシ)
メチル基、(シクロヘキル)(シクロヘキシルオキシ)
メチル基等を挙げることができる。
【0024】また、前記置換メチル基としては、例え
ば、フェナシル基、p−ブロモフェナシル基、p−メト
キシフェナシル基、p−メチルチオフェナシル基、α−
メチルフェナシル基、シクロプロピルメチル基、ベンジ
ル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基、p
−ブロモベンジル基、p−ニトロベンジル基、p−メト
キシベンジル基、p−メチルチオベンジル基、p−エト
キシベンジル基、p−エチルチオベンジル基、ピペロニ
ル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニ
ルメチル基、n−プロポキシカルボニルメチル基、i−
プロポキシカルボニルメチル基、n−ブトキシカルボニ
ルメチル基、t−ブトキシカルボニルメチル基等を挙げ
ることができる。また、前記1−置換エチル基として
は、例えば、1−シクロプロピルエチル基、1−フェニ
ルエチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1−メトキ
シカルボニルエチル基、1−エトキシカルボニルエチル
基、1−n−プロポキシカルボニルエチル基、1−i−
プロポキシカルボニルエチル基、1−n−ブトキシカル
ボニルエチル基、1−t−ブトキシカルボニルエチル基
等を挙げることができる。
【0025】また、前記1−分岐アルキル基としては、
例えば、i−プロピル基、sec−ブチル基、1−メチ
ルブチル基等を挙げることができる。また、前記シリル
基としては、例えば、トリメチルシリル基、エチルジメ
チルシリル基、メチルジエチルシリル基、トリエチルシ
リル基、i−プロピルジメチルシリル基、メチルジ−i
−プロピルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t
−ブチルジメチルシリル基、メチルジ−t−ブチルシリ
ル基、トリ−t−ブチルシリル基、フェニルジメチルシ
リル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリ
ル基等を挙げることができる。また、前記ゲルミル基と
しては、例えば、トリメチルゲルミル基、エチルジメチ
ルゲルミル基、メチルジエチルゲルミル基、トリエチル
ゲルミル基、i−プロピルジメチルゲルミル基、メチル
ジ−i−プロピルゲルミル基、トリ−i−プロピルゲル
ミル基、t−ブチルジメチルゲルミル基、メチルジ−t
−ブチルゲルミル基、トリ−t−ブチルゲルミル基、フ
ェニルジメチルゲルミル基、メチルジフェニルゲルミル
基、トリフェニルゲルミル基等を挙げることができる。
また、前記アルコキシカルボニル基としては、例えば、
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、i−プ
ロポキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等を
挙げることができる。
【0026】また、前記アシル基としては、例えば、ア
セチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル
基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基、イソ
バレリル基、ラウリロイル基、ミリストイル基、パルミ
トイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル
基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、ピペ
ロイル基、スベロイル基、アゼラオイル基、セバコイル
基、アクリロイル基、プロピオロイル基、メタクリロイ
ル基、クロトノイル基、オレオイル基、マレオイル基、
フマロイル基、メサコノイル基、カンホロイル基、ベン
ゾイル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタ
ロイル基、ナフトイル基、トルオイル基、ヒドロアトロ
ポイル基、アトロポイル基、シンナモイル基、フロイル
基、テノイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル
基、p−トルエンスルホニル基、メシル基等を挙げるこ
とができる。さらに、前記環式酸解離性基としては、例
えば、3−オキソシクロヘキシル基、テトラヒドロピラ
ニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオピ
ラニル基、テトラヒドロチオフラニル基、3−ブロモテ
トラヒドロピラニル基、4−メトキシテトラヒドロピラ
ニル基、2−オキソ−4−メチル−4−テトラヒドロピ
ラニル基、4−メトキシテトラヒドロチオピラニル基、
3−テトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド基等
を挙げることができる。
【0027】一般式(2)におけるX2 としては、水素
原子や、酸解離性基(b)として、t−ブチル基、t−
ブトキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テト
ラヒドロフラニル基、メトキシメチル基、エトキシメチ
ル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシエチル基等
が好ましい。構造単位(I)におけるX1 、構造単位
(II)におけるX1 、構造単位(III)におけるX2 の酸
により解離して水素原子を生じる1価の有機基、および
構造単位(IV)におけるX2 の酸により解離して水素原
子を生じる1価の有機基は、相互に同一でも異なっても
よい。
【0028】また、構造単位(I)におけるmおよび構
造単位(II)におけるmとしては、それぞれ0または1
が好ましく、特に1が好ましく、構造単位(III)におけ
るnおよび構造単位(IV) におけるnとしては、それぞ
れ0または1が好ましい。構造単位(I)におけるmと
構造単位(II)におけるm、構造単位(III)におけるn
と構造単位(IV) におけるnとは、それぞれ相互に同一
でも異なってもよい。
【0029】構造単位(I)の好ましい具体例を示す
と、下記式(I-1) または式(I-2)で表される構造単
位等を挙げることができる。
【0030】
【化7】
【0031】また、構造単位(II)の好ましい具体例を
示すと、下記式(II-1) 〜(II-8)で表される構造単位
等を挙げることができる。
【0032】
【化8】
【0033】
【化9】
【0034】また、構造単位(III)の好ましい具体例を
示すと、下記式(III-1-1)〜(III-1-12) で表される構
造単位、式(III-2-1)〜(III-2-12) で表される構造単
位等を挙げることができる。
【0035】
【化10】
【0036】
【化11】
【0037】
【化12】
【0038】
【化13】
【0039】
【化14】
【0040】
【化15】
【0041】
【化16】
【0042】
【化17】
【0043】これらの構造単位(III)のうち、特に、式
(III-1-2)、式(III-1-3)、式(III-1-5)、式(III-1-
6)、式(III-1-8)、式(III-1-9)、式(III-2-2)、式
(III-2-3)、式(III-2-5)、式(III-2-6)、式(III-2-
8)または式(III-2-9)で表される構造単位等が好まし
い。
【0044】また、構造単位(IV)の好ましい具体例を
示すと、下記式(IV-1-1) 〜(IV-1-48)で表される構造
単位、式(IV-2-1) 〜(IV-2-48)で表される構造単位等
を挙げることができる。
【0045】
【化18】
【0046】
【化19】
【0047】
【化20】
【0048】
【化21】
【0049】
【化22】
【0050】
【化23】
【0051】
【化24】
【0052】
【化25】
【0053】
【化26】
【0054】
【化27】
【0055】
【化28】
【0056】
【化29】
【0057】
【化30】
【0058】
【化31】
【0059】
【化32】
【0060】
【化33】
【0061】
【化34】
【0062】
【化35】
【0063】
【化36】
【0064】
【化37】
【0065】
【化38】
【0066】
【化39】
【0067】
【化40】
【0068】
【化41】
【0069】
【化42】
【0070】
【化43】
【0071】
【化44】
【0072】
【化45】
【0073】
【化46】
【0074】
【化47】
【0075】
【化48】
【0076】
【化49】
【0077】これらの構造単位(IV) のうち、特に、式
(IV-1-14)、式(IV-1-15)、式(IV-1-17)、式(IV-1-1
8)、式(IV-1-20)、式(IV-1-21)、式(IV-1-26)、式
(IV-1-27)、式(IV-1-29)、式(IV-1-30)、式(IV-1-3
2)、式(IV-1-33)、式(IV-2-14)、式(IV-2-15)、式
(IV-2-17)、式(IV-2-18)、式(IV-2-20)、式(IV-2-2
1)、式(IV-2-26)、式(IV-2-27)、式(IV-2-29)、式
(IV-2-30)、式(IV-2-32)または式(IV-2-33)で表され
る構造単位等が好ましい。ポリシロキサン(イ)におい
て、構造単位(I)、構造単位(II)、構造単位(III)
および構造単位(IV)はそれぞれ、単独でまたは2種以
上が存在することができる。
【0078】構造単位(I)を与える縮合成分として
は、例えば、下記一般式(4)に示すシラン化合物
(i)あるいは該シラン化合物が部分縮合した直鎖状も
しくは環状のオリゴマーを挙げることができ、構造単位
(II)を与える縮合成分としては、例えば、下記一般式
(4)に示すシラン化合物(ii) あるいは該シラン化合
物が部分縮合した直鎖状もしくは環状のオリゴマーを挙
げることができ、構造単位(III)を与える縮合成分とし
ては、例えば、下記一般式(5)に示すシラン化合物
(iii)あるいは該シラン化合物が部分縮合した直鎖状も
しくは環状のオリゴマーを挙げることができ、さらに構
造単位(IV)を与える縮合成分としては、例えば、下記
一般式(5)に示すシラン化合物(iv) あるいは該シラ
ン化合物が部分縮合した直鎖状もしくは環状のオリゴマ
ー等を挙げることができる。
【0079】
【化50】 〔一般式(4)において、R、R’、X1 およびmは、
一般式(1)におけるそれぞれR、R’、X1 およびm
と同義であり、Yは炭素数1〜20の1価の炭化水素
基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化水素基また
は下記式(6)
【0080】
【化51】 (式中、各Y’は相互に独立して、水素原子、炭素数1
〜20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハ
ロゲン化炭化水素基または炭素数1〜20の直鎖状、分
岐状もしくは環状のアルコキシル基を示し、kは1〜1
0の整数である。)で表される基を示す。〕
【0081】
【化52】 〔一般式(5)において、R、R’、R''、X2 および
nは、一般式(2)におけるそれぞれR、R’、R''、
2 およびnと同義であり、Yは炭素数1〜20の1価
の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロゲン化炭化
水素基または前記式(6)で表される基を示す。〕
【0082】前記「シラン化合物が部分縮合した直鎖状
のオリゴマー」は、各シラン化合物中の2個のSi−O
Y基間で縮合して、通常、2〜10量体、好ましくは2
〜5量体を形成したオリゴマーを意味し、また前記「シ
ラン化合物が部分縮合した環状のオリゴマー」は、各シ
ラン化合物中の2個のSi−OY基間で縮合して、通
常、3〜10量体、好ましくは3〜5量体を形成したオ
リゴマーを意味する。シラン化合物(i)〜(iv)にお
けるYとしては、それぞれメチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基等が好まし
い。
【0083】シラン化合物(i)およびシラン化合物
(ii)は、例えば、各シラン化合物に対応するノルボル
ネン(即ち、ビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エ
ン)誘導体と、対応するヒドロシリル化合物とを、常法
のヒドロシリル化反応に従い、ヒドロシリル化触媒の存
在下、無溶媒下あるいは適当な溶媒中で反応させる方法
等により合成することができる。
【0084】シラン化合物(iii)およびシラン化合物
(iv)は、X2 が水素原子である場合、例えば、各シラ
ン化合物に対応するノルボルネン誘導体と、対応するヒ
ドロシラン化合物とを、常法のヒドロシリル化反応に従
い、ヒドロシリル化触媒の存在下、無溶媒下あるいは適
当な溶媒中で反応させる方法等により合成することがで
きる。また、X2 が酸解離性基(b)である場合、例え
ば、下記〜の方法等により合成することができる。 X2 がt−ブトキシカルボニル基であるシラン化合
物(iii)およびシラン化合物(iv)は、X2 が水素原子
であるシラン化合物(iii)あるいはX2 が水素原子であ
るシラン化合物(iv)中の水酸基を、触媒量の4−ジメ
チルアミノピリジンの存在下で、ジ−t−ブチルジカー
ボネートによりエステル化する方法; X2 がt−ブチル基であるシラン化合物(iii)およ
びシラン化合物(iv)は、X2 が水素原子であるシラン
化合物(iii)あるいはX2 が水素原子であるシラン化合
物(iv)中の水酸基をナトリウムオキシド基に変換した
化合物と、t−ブチルクロライドとを、常法により脱塩
化ナトリウム反応させるか、あるいはシラン化合物
(i)〜(iv)中の水酸基を酸無水物基に変換した化合
物と、t−ブチルアルコールとを、常法により縮合させ
る方法; X2 がテトラヒドロピラニル基であるシラン化合物
(iii)およびシラン化合物(iv)は、X2 が水素原子で
あるシラン化合物(iii)あるいはX2 が水素原子である
シラン化合物(iv)中の水酸基を、2,3−ジヒドロ−
4H−ピランと、常法により付加反応させる方法; X2 がアセタール形成基であるシラン化合物(iii)
およびシラン化合物(iv)は、X2 が水素原子であるシ
ラン化合物(iii)あるいはX2 が水素原子であるシラン
化合物(iv)中の水酸基を、対応するビニルエーテル
と、常法により付加反応させる方法。
【0085】さらに、ポリシロキサン(イ)は、構造単
位(I)〜(IV)以外の構造単位(以下、「他の構造単
位」という。)を1種以上有することができる。他の構
造単位を与える縮合成分としては、例えば、下記一般式
(7)で表されるシラン化合物(以下、「シラン化合物
(7)」という。)、下記一般式(8)で表されるシラ
ン化合物(以下、「シラン化合物(8)」という。)等
の酸解離性基を有するシラン化合物
【0086】
【化53】
【0087】〔一般式(7)および一般式(8)におい
て、Aは酸素原子を有する1価の有機基を示し、各R1
は相互に独立して炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もし
くは環状のアルキル基または炭素数1〜10の直鎖状、
分岐状もしくは環状のハロゲン化アルキル基を示し、R
2 は水素原子、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状
のアルキル基、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状
のハロゲン化アルキル基、炭素数6〜20の1価の芳香
族炭化水素基または炭素数6〜20の1価のハロゲン化
芳香族炭化水素基を示す。〕;
【0088】下記一般式(9)で表されるシラン化合物
(以下、「シラン化合物(9)」という。)、下記一般
式(10)で表されるシラン化合物(以下、「シラン化
合物(10)」という。)、下記一般式(11)で表さ
れるシラン化合物(以下、「シラン化合物(11)」と
いう。)
【0089】
【化54】
【0090】〔一般式(9)〜(11)において、各R
1 は相互に独立して炭素数1〜10の直鎖状、分岐状も
しくは環状のアルキル基または炭素数1〜10の直鎖
状、分岐状もしくは環状のハロゲン化アルキル基を示
し、各R3 は相互に独立して水素原子、水酸基、ハロゲ
ン原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の直鎖
状、分岐状もしくは環状のアルキル基、置換されていて
もよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状の
アルコキシル基、置換されていてもよいアセトキシ基、
置換されていてもよい炭素数6〜20の芳香族炭化水素
基を示す。但し、各R3は、一般式(7)および一般式
(8)におけるAを含まない。〕等を挙げることができ
る。また、これらのシラン化合物(7)〜(11)はそ
れぞれ、一部または全部を部分縮合物として用いること
もできる。ここでいう「部分縮合物」とは、各シラン化
合物中の2個のSi−OR’基間で縮合して、通常、2
〜10量体、好ましくは2〜5量体を形成した直鎖状の
オリゴマー、あるいは各シラン化合物中の2個のSi−
OR’基間で縮合して、通常、3〜10量体、好ましく
は3〜5量体を形成した環状のオリゴマーを意味する。
【0091】以下、これらのシラン化合物(7)〜(1
1)について順次説明する。一般式(7)および一般式
(8)において、Aの酸素原子を有する1価の有機基と
しては、カルボキシル基、フェノール性水酸基あるいは
アルコール性水酸基を有する有機基や、酸により解離し
て、好ましくはカルボキシル基、フェノール性水酸基あ
るいはアルコール性水酸基を生じる酸解離性基を有する
炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、
該酸解離性基を有する炭素数4〜30の1価の脂環式炭
化水素基等を挙げることができる。Aとしては、例え
ば、下記一般式(12)または一般式(13)で表され
る基等が好ましい。
【0092】
【化55】 〔一般式(12)および一般式(13)において、Pは
単結合、メチレン基、ジフルオロメチレン基、炭素数2
〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、
炭素数2〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のフルオ
ロアルキレン基、炭素数6〜20の2価の芳香族基また
は炭素数3〜20の2価の脂環式基を示し、Zは水素原
子または酸により解離して水素原子を生じる1価の有機
基を示す。〕
【0093】一般式(12)および一般式(13)にお
いて、Pの炭素数2〜20の直鎖状、分岐状もしくは環
状のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロ
ピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等を挙げ
ることができ、炭素数2〜20の直鎖状、分岐状もしく
は環状のフルオロアルキレン基としては、例えば、テト
ラフルオロエチレン基、ヘキサフルオロプロピレン基、
ヘキサフルオロトリメチレン基、オクタフルオロテトラ
メチレン基等を挙げることができ、炭素数6〜20の2
価の芳香族基としては、例えば、フェニレン基、ナフチ
レン基、パーフルオロフェニレン基、パーフルオロナフ
チレン基等を挙げることができ、また炭素数3〜20の
2価の脂環式基としては、ノルボルネン骨格、トリシク
ロデカン骨格あるいはアダマンタン骨格を有する2価の
炭化水素基や、これらの基のハロゲン化物等を挙げるこ
とができる。一般式(12)および一般式(13)にお
けるPとしては、単結合、メチレン基、トリフルオロメ
チレン基、ノルボルネン骨格を有する2価の炭化水素基
やそのハロゲン化物、アダマンタン骨格を有する2価の
炭化水素基やそのハロゲン化物等が好ましい。
【0094】また、Zの酸により解離して水素原子を生
じる1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−
ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オ
クチル基、n−デシル基、シクロペンチル基、シクロヘ
キシル基、4−t−ブチルシクロヘキシル基、シクロヘ
プチル基、シクロオクチル基等の直鎖状、分岐状もしく
は環状のアルキル基;フェノキシカルボニル基、4−t
−ブチルフェニル基、1−ナフチル基等のアリーロキシ
カルボニル基;ベンジル基、4−t−ブチルベンジル
基、フェネチル基、4−t−ブチルフェネチル基等のア
ラルキル基;t−ブトキシカルボニル基、メトキシカル
ボニル基、エトキシカルボニル基、i−プロポキシカル
ボニル基、9−フルオレニルメチルカルボニル基、2,
2,2−トリクロロエチルカルボニル基、2−(トリメ
チルシリル)エチルカルボニル基、i−ブチルカルボニ
ル基、ビニルカルボニル基、アリルカルボニル基、ベン
ジルカルボニル基、4−エトキシ−1−ナフチルカルボ
ニル基、メチルジチオカルボニル基等の有機カルボニル
基;
【0095】メトキシメチル基、エトキシメチル基、メ
チルチオメチル基、t−ブチルチオメチル基、(フェニ
ルジメチルシリル)メトキシメチル基、ベンジロキシメ
チル基、t−ブトキシメチル基、シロキシメチル基、2
−メトキシエトキシメチル基、2,2,2−トリクロロ
エトキシメチル基、ビス(2−クロロエトキシ)メチル
基、2−(トリメチルシリル)エトキシメチル基、1−
メトキシシクロヘキシル基、テトラヒドロピラニル基、
4−メトキシテトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフ
ラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、テトラヒドロ
チオフラニル基、1−メトキシエチル基、1−エトキシ
エチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−
メチル−1−メトキシエチル基、1−メチル−1−ベン
ジロキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル
基、1−メチル−1−ベンジロキシ−2−フルオロエチ
ル基、2,2,2−トリクロロエチル基、2−トリメチ
ルシリルエチル基、2−(フェニルセレニル)エチル基
等の、一般式(14)中の酸素原子と結合してアセター
ル基を形成する有機基;トリメチルシリル基、トリエチ
ルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、ジメチル−
i−プロピルシリル基、ジエチル−i−プロピルシリル
基、ジメチルエチルシリル基、t−ブチルジメチルシリ
ル基、t−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシ
リル基、トリ−p−キシリルシリル基、トリフェニルシ
リル基、ジフェニルメチルシリル基、t−ブチルメトキ
シフェニルシリル基等の有機シリル基等を挙げることが
できる。
【0096】これらの酸により解離して水素原子を生じ
る1価の有機基のうち、t−ブチル基、メトキシメチル
基、エトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、テト
ラヒドロフラニル基、1−メトキシエチル基、1−エト
キシエチル基、t−ブチルジメチルシリル基等が好まし
い。なお、一般式(7)におけるAと一般式(8)にお
けるAとは、相互に同一でも異なってもよい。
【0097】また、一般式(7)および一般式(8)に
おいて、R1 の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしく
は環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル
基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、
n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n
−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができ、炭
素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状のハロゲン
化アルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ク
ロロメチル基、ブロモメチル基、ジフルオロメチル基、
ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基等を挙げるこ
とができる。一般式(7)および一般式(8)における
1 としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、
i−プロピル基、n−ブチル基等が好ましい。なお、一
般式(7)におけるR1 と一般式(8)におけるR1
は、相互に同一でも異なってもよい。
【0098】また、一般式(8)において、R2 の炭素
数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基として
は、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i
−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−
ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシ
ル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル
基、n−デシル基等を挙げることができ、炭素数1〜2
0の直鎖状もしくは分岐状のハロゲン化アルキル基とし
ては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロ
エチル基、ヘプタフルオロ−n−プロピル基、ヘプタフ
ルオロ−i−プロピル基等を挙げることができ、炭素数
6〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、
フェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、ベンジ
ル基、フェネチル基等を挙げることができ、炭素数6〜
20の1価のハロゲン化芳香族炭化水素基としては、例
えば、パーフルオロフェニル基、パーフルオロベンジル
基、パーフルオロフェネチル基、2−(パーフルオロフ
ェニル)ヘキサフルオロ−n−プロピル基、3−(パー
フルオロフェニル)ヘキサフルオロ−n−プロピル基等
を挙げることができる。一般式(8)におけるR2 とし
ては、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、ペ
ンタフルオロエチル基、パーフルオロフェネチル基、3
−(パーフルオロフェニル)ヘキサフルオロ−n−プロ
ピル基等が好ましい。
【0099】次に、一般式(9)〜(11)において、
1 の炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もしくは環状の
アルキル基および炭素数1〜10の直鎖状、分岐状もし
くは環状のハロゲン化アルキル基としては、例えば、一
般式(7)および一般式(8)におけるR1 のそれぞれ
対応する基等を挙げることができる。一般式(9)〜
(11)におけるR1 としては、メチル基、エチル基、
n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基等が好
ましい。なお、一般式(9)におけるR1 、一般式(1
0)におけるR1 および一般式(11)におけるR
1 は、相互に同一でも異なってもよく、またこれらの各
1は、一般式(7)におけるR1 および一般式(8)
におけるR1 と相互に同一でも異なってもよい。
【0100】また、R3 のハロゲン原子としては、例え
ば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を
挙げることができる。また、R3 の置換されていてもよ
い炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアル
キル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プ
ロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル
基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル
基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル
基、n−ノニル基、n−デシル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフル
オロエチル基、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエ
チル基、3−ヒドロキシプロピル基、4−ヒドロキシブ
チル基、4−ヒドロキシシクロヘキシル基、メトキシメ
チル基、2−メトキシエチル基、3−メトキシプロピル
基、4−メトキシブチル基、4−メトキシシクロヘキシ
ル基、アセトキシメチル基、2−アセトキシエチル基、
3−アセトキシプロピル基、4−アセトキシブチル基、
4−アセトキシシクロヘキシル基、メルカプトメチル
基、2−メルカプトエチル基、3−メルカプトプロピル
基、4−メルカプトブチル基、4−メルカプトシクロヘ
キシル基、シアノメチル基、2−シアノエチル基、3−
シアノプロピル基、4−シアノシクロヘキシル基、3−
グリシドキシプロピル基、2−(3,4−エポキシ)シ
クロヘキシル基、2−(3,4−エポキシ)シクロヘキ
シルエチル基、3−モルフォリノプロピル基等を挙げる
ことができる。
【0101】また、R3 の置換されていてもよい炭素数
1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコキシル
基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プ
ロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、i−
ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、シ
クロヘキシルオキシ基、フルオロメトキシ基、クロロメ
トキシ基、2−クロロエトキシ基、2−ブロモエトキシ
基、3−クロロプロポキシ基、3−ブロモプロポキシ
基、3−グリシドキシプロポキシ基、4−フルオロシク
ロヘキシルオキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル
オキシ基等を挙げることができる。また、R3 の置換さ
れていてもよいアセトキシ基としては、例えば、アセト
キシ基、トリフルオロアセトキ基、クロロアセトキシ
基、ブロモアセトキシ基等を挙げることができる。
【0102】また、R3 の置換されていてもよい炭素数
6〜20の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニ
ル基、α−ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、2
−フルオロフェニル基、3−フルオロフェニル基、4−
フルオロフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ブロ
モフェニル基、2−ヒドロキシフェニル基、3−ヒドロ
キシフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基、2−メト
キシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキ
シフェニル基、2−アセトキシフェニル基、3−アセト
キシフェニル基、4−アセトキシフェニル基、2−トリ
メチルシロキシフェニル基、3−トリメチルシロキシフ
ェニル基、4−トリメチルシロキシフェニル基、2−フ
ルオロベンジル基、3−フルオロベンジル基、4−フル
オロベンジル基、4−クロロベンジル基、4−ブロモベ
ンジル基、2−ヒドロキシベンジル基、3−ヒドロキシ
ベンジル基、4−ヒドロキシベンジル基、2−メトキシ
ベンジル基、3−メトキシベンジル基、4−メトキシベ
ンジル基、2−アセトキシベンジル基、3−アセトキシ
ベンジル基、4−アセトキシベンジル基、2−トリメチ
ルシロキシベンジル基、3−トリメチルシロキシベンジ
ル基、4−トリメチルシロキシベンジル基、パーフルオ
ロフェネチル基、3−(パーフルオロフェニル)ヘキサ
フルオロ−n−プロピル基等を挙げることができる。
【0103】一般式(9)〜(11)におけるR3 とし
ては、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、ペ
ンタフルオロエチル基、パーフルオロフェネチル基、3
−(パーフルオロフェニル)ヘキサフルオロ−n−プロ
ピル基等が好ましい。一般式(9)におけるR3 、一般
式(10)におけるR3 および一般式(11)における
3 は、相互に同一でも異なってもよい。
【0104】前記シラン化合物(7)〜(11)は、そ
れぞれ単独でまたは2種以上を混合して使用することが
でき、またそれらの2種以上を組み合わせて使用するこ
とができ、それらを適切に選択しあるいは適切に組み合
わせることにより、得られるポリシロキサン(イ)の分
子量およびガラス転移温度(Tg)を制御でき、また1
93nm以下、特に157nmの波長における透明性を
さらに向上させることができる。
【0105】ポリシロキサン(イ)は、シラン化合物
(i)および/またはシラン化合物(ii)あるいはこれ
らのシラン化合物の部分縮合物を、場合によりシラン化
合物(7)〜(11)あるいはこれらのシラン化合物の
部分縮合物と共に、酸性触媒または塩基性触媒の存在
下、無溶媒または溶媒中で、常法により重縮合させるこ
とによって製造することができる。
【0106】以下、ポリシロキサン(イ)を製造する重
縮合法について説明する。前記酸性触媒のうち、無機酸
類としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、燐
酸、四塩化チタン、塩化亜鉛、塩化アルミニウム等を挙
げることができ、また有機酸類としては、例えば、ぎ
酸、酢酸、n−プロピオン酸、酪酸、吉草酸、しゅう
酸、マロン酸、琥珀酸、マレイン酸、フマル酸、アジピ
ン酸、フタル酸、テレフタル酸、無水酢酸、無水マレイ
ン酸、クエン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンス
ルホン酸、メタンスルホン酸等を挙げることができる。
これらの酸性触媒は、単独でまたは2種以上を混合して
使用することができる。
【0107】前記塩基性触媒のうち、無機塩基類として
は、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸
水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム等を挙げることができる。
【0108】また、有機塩基類としては、例えば、n−
ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルア
ミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロヘ
キシルアミン等の直鎖状、分岐状もしくは環状のモノア
ルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペン
チルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチ
ルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルア
ミン、ジ−n−デシルアミン、シクロヘキシルメチルア
ミン、ジシクロヘキシルアミン等の直鎖状、分岐状もし
くは環状のジアルキルアミン類;トリエチルアミン、ト
リ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ト
リ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、
トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミ
ン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミ
ン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシクロヘキシル
メチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等の直鎖状、
分岐状もしくは環状のトリアルキルアミン類;
【0109】アニリン、N−メチルアニリン、N,N−
ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルア
ニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジ
フェニルアミン、トリフェニルアミン、ナフチルアミン
等の芳香族アミン類;エチレンジアミン、N,N,N',
N’−テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、4,4’−ジアミ
ノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエ
ーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’
−ジアミノジフェニルアミン、2,2−ビス(4−アミ
ノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−
2−(4−アミノフェニル)プロパン、2−(4−アミ
ノフェニル)−2−(3−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2−(4−アミノフェニル)−2−(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン、1,4−ビス [1−(4−アミ
ノフェニル)−1−メチルエチル] ベンゼン、1,3−
ビス [1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル
]ベンゼン等のジアミン類;
【0110】イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−
メチルイミダゾール、4−メチル−2−フェニルイミダ
ゾール等のイミダゾール類;ピリジン、2−メチルピリ
ジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−
エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニル
ピリジン、2−メチル−4−フェニルピリジン、ニコチ
ン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、4−ヒ
ドロキシキノリン、8−オキシキノリン、アクリジン等
のピリジン類;ピペラジン、1−(2−ヒドロキシエチ
ル)ピペラジン等のピペラジン類のほか、ピラジン、ピ
ラゾール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジ
ン、ピペリジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、
1,4−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ
[2.2.2] オクタン等の他の含窒素複素環化合物等
を挙げることができる。これらの塩基性触媒は、単独で
または2種以上を混合して使用することができる。
【0111】前記酸性触媒および塩基性触媒のうち、塩
酸、硫酸、酢酸、しゅう酸、マロン酸、マレイン酸、フ
マル酸、無水酢酸、無水マレイン酸、トリエチルアミ
ン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミ
ン、ピリジン等が好ましい。酸性触媒または塩基性触媒
の使用量は、シラン化合物の全量100重量部に対し
て、通常、0.01〜10,000重量部である。
【0112】また、重縮合反応に用いる溶媒としては、
例えば、2−ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−
2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペン
タノン、3−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチ
ル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等
の直鎖状もしくは分岐状のケトン類;シクロペンタノ
ン、3−メチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、
2−メチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロ
ヘキサノン、イソホロン等の環状のケトン類;プロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレ
ングリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノ−i−プロピルエーテルアセ
テート、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテ
ルアセテート、プロピレングリコールモノ−i−ブチル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−se
c−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコール
モノ−t−ブチルエーテルアセテート等のプロピレング
リコールモノアルキルエーテルアセテート類;2−ヒド
ロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン
酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、
2−ヒドロキシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロ
キシプロピオン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオ
ン酸i−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−
ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2
−ヒドロキシプロピオン酸アルキル類;3−メトキシプ
ロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、
3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピ
オン酸エチル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル
類;
【0113】n−プロピルアルコール、i−プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチ
レングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−
プロピルエーテル等のアルコール類;ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチル
エーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピルエー
テル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル等
のジアルキレングリコールジアルキルエーテル類;エチ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレン
グリコールモノ−n−プロピルエーテルアセテート等の
エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート
類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
【0114】2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸
エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、
2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシ
ブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルア
セテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネ
ート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢
酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト
酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピ
ルビン酸エチル等の他のエステル類のほか、N−メチル
ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−
ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジ−
n−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−
ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息
香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、
γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等
を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でまたは
2種以上を混合して使用することができる。溶媒の使用
量は、シラン化合物の全量100重量部に対して、通
常、2,000重量部以下である。
【0115】ポリシロキサン(イ)を製造する重縮合反
応は、無溶媒下、あるいは2−ブタノン、2−ペンタノ
ン、3−メチル−2−ブタノン、2−ヘキサノン、4−
メチル−2−ペンタノン、3−メチル−2−ペンタノ
ン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノ
ン、2−オクタノン、シクロペンタノン、3−メチルシ
クロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロ
ヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、ジエ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−
プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチ
ルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテ
ルアセテート等の溶媒中で実施することが好ましい。
【0116】また、重縮合反応に際しては、反応系に水
を添加することもできる。この場合の水の添加量は、シ
ラン化合物の全量100重量部に対して、通常、10,
000重量部以下である。さらに、ポリシロキサン
(1)を製造する重縮合に際しては、得られるポリマー
の分子量を制御し、また得られるポリマーの安定性を向
上させるために、ヘキサメチルジシロキサンを添加する
ことができる。ヘキサメチルジシロキサンの添加量は、
シラン化合物の全量100重量部に対して、通常、50
0重量部以下、好ましくは50重量部以下である。この
場合、ヘキサメチルジシロキサンの添加量が500重量
部を超えると、得られるポリマーの分子量が小さくな
り、ガラス転移温度(Tg)が低下する傾向がある。重
縮合反応における反応温度は、通常、−50〜+300
℃、好ましくは20〜100℃であり、反応時間は、通
常、1分〜100時間程度である。ポリシロキサン
(イ)は、シラン化合物(i)、シラン化合物(iii)、
シラン化合物(7)、シラン化合物(9)や、これらの
部分縮合物を用いた場合、通常、部分的にラダー構造を
有する。
【0117】ポリシロキサン(イ)において、構造単位
(I)〜構造単位(IV)の合計含有率は、全構造単位に
対して、通常、1〜100モル%、好ましくは5〜10
0モル%、特に好ましくは10〜100モル%であり、
構造単位(I)と構造単位(III)との合計含有率は、全
構造単位に対して、通常、1〜100モル%、好ましく
は10〜100モル%、特に好ましくは30〜100モ
ル%であり、構造単位(II)と構造単位(IV) との合計
含有率は、全構造単位に対して、通常、0〜100モル
%、好ましくは0〜50モル%、特に好ましくは0〜1
0モル%であり、また構造単位(III)および構造単位
(IV) において、X2 が水素原子である単位の含有率は
それぞれ、好ましくは95モル%以下、特に好ましくは
90モル%以下である。また、他の構造単位の含有率
は、全構造単位に対して、通常、99モル%以下、好ま
しくは95モル%以下、特に好ましくは90モル%以下
であり、酸解離性基を有する構造単位の合計含有率は、
全構造単位に対して、通常、1〜100モル%、好まし
くは5〜90モル%、特に好ましくは10〜80モル%
である。また、重縮合に関して2官能の構造単位の合計
含有率は、全構造単位に対して、通常、90モル%以
下、好ましくは80モル%以下、特に好ましくは50モ
ル%以下であり、重縮合に関して3官能の構造単位の合
計含有率は、全構造単位に対して、通常、1〜100モ
ル%、好ましくは20〜100モル%、特に好ましくは
50〜100モル%であり、重縮合に関して4官能の構
造単位の合計含有率は、全構造単位に対して、通常、5
0モル%以下、好ましくは20モル%以下である。
【0118】ポリシロキサン(イ)のゲルパーミエーシ
ョンクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリス
チレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)
は、500〜1,000,000、好ましくは500〜
500,000、特に好ましくは1,000〜100,
000である。この場合、Mwが500未満では、得ら
れるポリマーのガラス転移温度が低下する傾向があり、
一方1,000,000を超えると、得られるポリマー
の溶剤への溶解性が低下する傾向がある。また、ポリシ
ロキサン(イ)のガラス転移温度(Tg)は、通常、−
50〜+500℃、好ましくは0〜300℃である。こ
の場合、ガラス転移温度(Tg)が−50℃未満では、
レジスト材料としたときにパターンの形成が困難となる
傾向があり、一方500℃を越えると、得られるポリマ
ーの溶剤への溶解性が低下する傾向がある。本発明にお
いて、ポリシロキサン(イ)は、単独でまたは2種以上
を混合して使用することができる。また、本発明におい
ては、ポリシロキサン(イ)と共に、他のポリシロキサ
ンを併用することができる。前記他のポリシロキサンと
しては、前記シラン化合物(7)〜(11)あるいはこ
れらのシラン化合物の部分縮合物の1種以上を重縮合さ
せたポリシロキサン等を挙げることができる。この場合
における他のポリシロキサンの使用割合は、ポリシロキ
サン(イ)と他のポリシロキサンとの合計に対して、通
常、95重量%以下、好ましくは90重量%以下であ
る。
【0119】酸発生剤(ロ) 本発明における(ロ)は、露光により酸を発生する感放
射線性酸発生剤(以下、「酸発生剤(ロ)」という。)
からなり、その酸の作用によって、ポリシロキサン
(イ)中に存在する酸解離性基を解離させ、その結果レ
ジスト被膜の露光部がアルカリ現像液に易溶性となり、
ポジ型のレジストパターンを形成する作用を有するもの
である。このような酸発生剤(ロ)としては、例えば、
オニウム塩、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合
物、スルホン化合物、スルホン酸化合物等を挙げること
ができる。これらの酸発生剤(ロ)の例としては、下記
のものを挙げることができる。
【0120】オニウム塩:オニウム塩としては、例え
ば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩(テトラヒドロチ
オフェニウム塩を含む。)、ホスホニウム塩、ジアゾニ
ウム塩、ピリジニウム塩等を挙げることができる。好ま
しいオニウム塩の具体例としては、ジフェニルヨードニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨー
ドニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ジフ
ェニルヨードニウムヘプタデカフルオロ−n−オクタン
スルホネート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネ
ート、ジフェニルヨードニウム n−ドデシルベンゼン
スルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ
アンチモネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨー
ドニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−
t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)
ヨードニウムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスルホ
ネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム
n−ドデシルベンゼンスルホネート、ビス(4−t−
ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモ
ネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム
ナフタレンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニ
ル)ヨードニウム10−カンファースルホネート、
【0121】トリフェニルスルホニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニ
ウムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスルホネート、
トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネー
ト、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネー
ト、トリフェニルスルホニウム10−カンファースルホ
ネート、トリフェニルスルホニウムサリチレート、4−
ヒドロキシフェニル・フェニル・メチルスルホニウム
p−トルエンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキ
ソシクロヘキシル・メチルスルホニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロ
ヘキシル・メチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタ
ンスルホネート、シクロヘキシル・2−オキソシクロヘ
キシル・メチルスルホニウムヘプタデカフルオロ−n−
オクタンスルホネート、ジシクロヘキシル・2−オキソ
シクロヘキシルスルホニウムトリフルオロメタンスルホ
ネート、ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシル
スルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、
ジシクロヘキシル・2−オキソシクロヘキシルスルホニ
ウムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスルホネート、
2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシル
ジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホ
ネート、2−オキソシクロヘキシルジメチルスルホニウ
ムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスルホネート、4
−ヒドロキシフェニル・ベンジル・メチルスルホニウム
p−トルエンスルホネート、
【0122】1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、1−ナフチルジメチルスル
ホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、1−
ナフチルジメチルスルホニウムヘプタデカフルオロ−n
−オクタンスルホネート、1−ナフチルジエチルスルホ
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−ナフチル
ジエチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホ
ネート、1−ナフチルジエチルスルホニウムヘプタデカ
フルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シアノ−1
−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、4−シアノ−1−ナフチルジメチルスルホ
ニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シ
アノ−1−ナフチルジメチルスルホニウムヘプタデカフ
ルオロ−n−オクタンスルホネート、4−シアノ−1−
ナフチルジエチルスルホニウムトリフルオロメタンスル
ホネート、4−シアノ−1−ナフチルジエチルスルホニ
ウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、4−シア
ノ−1−ナフチルジエチルスルホニウムヘプタデカフル
オロ−n−オクタンスルホネート、
【0123】4−ニトロ−1−ナフチルジメチルスルホ
ニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ニトロ−
1−ナフチルジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート、4−ニトロ−1−ナフチルジメチ
ルスルホニウムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスル
ホネート、4−ニトロ−1−ナフチルジエチルスルホニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ニトロ−1
−ナフチルジエチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート、4−ニトロ−1−ナフチルジエチル
スルホニウムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスルホ
ネート、4−メチル−1−ナフチルジメチルスルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、4−メチル−1−
ナフチルジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタ
ンスルホネート、4−メチル−1−ナフチルジメチルス
ルホニウムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスルホネ
ート、4−メチル−1−ナフチルジエチルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネート、4−メチル−1−ナ
フチルジエチルスルホニウムノナフルオロ−n−ブタン
スルホネート、4−メチル−1−ナフチルジエチルスル
ホニウムヘプタデカフルオロ−n−オクタンスルホネー
ト、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−
1−ナフチルジメチルスルホニウムノナフルオロ−n−
ブタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジ
メチルスルホニウムヘプタデカフルオロ−n−オクタン
スルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフチルジエチル
スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ヒ
ドロキシ−1−ナフチルジエチルスルホニウムノナフル
オロ−n−ブタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−
ナフチルジエチルスルホニウムヘプタデカフルオロ−n
−オクタンスルホネート、
【0124】4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒド
ロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4
−メトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウム
トリフルオロメタンスルホネート、4−エトキシ−1−
ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート、4−メトキシメトキシ−1−ナフチル
テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホ
ネート、4−エトキシメトキシ−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−(1−メトキシエトキシ)−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−(2−メトキシエトキシ)−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−メトキシカルボニルオキシ−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−エトキシカルボニルオキシ−1−ナフチルテトラヒ
ドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、
4−n−プロポキシカルボニルオキシ−1−ナフチルテ
トラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネ
ート、4−i−プロポキシカルボニルオキシ−1−ナフ
チルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、4−n−ブトキシカルボニルオキシ−1−
ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタ
ンスルホネート、4−t−ブトキシカルボニルオキシ−
1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロ
メタンスルホネート、4−(2−テトラヒドロフラニル
オキシ)−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムト
リフルオロメタンスルホネート、4−(2−テトラヒド
ロピラニルオキシ)−1−ナフチルテトラヒドロチオフ
ェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ベンジ
ルオキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムト
リフルオロメタンスルホネート、1−(1−ナフチルア
セトメチル)テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロ
メタンスルホネート、4−n−ブトキシ−1−ナフチル
テトラヒドロチオフェニウムノナフルオロ−n−ブタン
スルホネート等を挙げることができる。
【0125】ハロゲン含有化合物:ハロゲン含有化合物
としては、例えば、ハロアルキル基含有炭化水素化合
物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等を挙げること
ができる。好ましいハロゲン含有化合物の具体例として
は、フェニルビス(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、4−メトキシフェニルビス(トリクロロメチル)−
s−トリアジン、1−ナフチルビス(トリクロロメチ
ル)−s−トリアジン等の(トリクロロメチル)−s−
トリアジン誘導体や、1,1−ビス(4−クロロフェニ
ル)−2,2,2−トリクロロエタン等を挙げることが
できる。 ジアゾケトン化合物:ジアゾケトン化合物としては、例
えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベン
ゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げる
ことができる。好ましいジアゾケトンの具体例として
は、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルク
ロリド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニ
ルクロリド、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンの1,2−ナフトキノンジアジド−4−スル
ホン酸エステルまたは1,2−ナフトキノンジアジド−
5−スルホン酸エステル、1,1,1−トリス(4−ヒ
ドロキシフェニル)エタンの1,2−ナフトキノンジア
ジド−4−スルホン酸エステルまたは1,2−ナフトキ
ノンジアジド−5−スルホン酸エステル等を挙げること
ができる。
【0126】スルホン化合物:スルホン化合物として
は、例えば、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホ
ンや、これらの化合物のα−ジアゾ化合物等を挙げるこ
とができる。好ましいスルホン化合物の具体例として
は、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシ
ルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン等を挙
げることができる。 スルホン酸化合物:スルホン酸化合物としては、例え
ば、アルキルスルホン酸エステル、アルキルスルホン酸
イミド、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールス
ルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げること
ができる。好ましいスルホン酸化合物の具体例として
は、ベンゾイントシレート、ピロガロールのトリス(ト
リフルオロメタンスルホネート)、ニトロベンジル−
9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネー
ト、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[ 2.2.
1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N
−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネ
ート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフル
オロメタンスルホネート等を挙げることができる。
【0127】これらの酸発生剤(ロ)のうち、特に、ジ
フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリ
フルオロメタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフ
ェニル)ヨードニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホ
ネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム
10−カンファースルホネート、トリフェニルスルホニ
ウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルス
ルホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート、ト
リフェニルスルホニウム10−カンファースルホネー
ト、トリフェニルスルホニウムサリチレート、シクロヘ
キシル・2−オキソシクロヘキシル・メチルスルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル
・2−オキソシクロヘキシルスルホニウムトリフルオロ
メタンスルホネート、2−オキソシクロヘキシルジメチ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−
ヒドロキシ−1−ナフチルジメチルスルホニウムトリフ
ルオロメタンスルホネート、4−ヒドロキシ−1−ナフ
チルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンス
ルホネート、1−(1−ナフチルアセトメチル)テトラ
ヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネー
ト、トリフルオロメタンスルホニルビシクロ[ 2.2.
1 ]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボジイミド、N
−ヒドロキシスクシイミドトリフルオロメタンスルホネ
ート、1,8−ナフタレンジカルボン酸イミドトリフル
オロメタンスルホネート等が好ましい。
【0128】本発明において、酸発生剤(ロ)は、単独
でまたは2種以上を混合して使用することができる。酸
発生剤(ロ)の使用量は、レジストとしての感度および
現像性を確保する観点から、ポリシロキサン(イ)10
0重量部に対して、通常、0.1〜10重量部、好まし
くは0.5〜7重量部である。この場合、酸発生剤
(ロ)の使用量が0.1重量部未満では、感度および現
像性が低下する傾向があり、一方10重量部を超える
と、放射線に対する透明性が低下して、矩形のレジスト
パターンを得られ難くなる傾向がある。
【0129】各種添加剤 本発明の感放射線性樹脂組成物には、露光により酸発生
剤(ロ)から生じる酸のレジスト被膜中における拡散現
象を制御し、非露光領域における好ましくない化学反応
を抑制する作用を有する酸拡散制御剤を配合することが
好ましい。このような酸拡散制御剤を配合することによ
り、得られる組成物の貯蔵安定性がさらに向上し、また
レジストとしての解像度がさらに向上するとともに、露
光から現像処理までの引き置き時間(PED)の変動に
よるレジストパターンの線幅変化を抑えることができ、
プロセス安定性に極めて優れた組成物が得られる。酸拡
散制御剤としては、レジストパターンの形成工程中の露
光や加熱処理により塩基性が変化しない含窒素有機化合
物が好ましい。このような含窒素有機化合物としては、
例えば、下記一般式(16)
【0130】
【化56】 〔一般式(14)において、各R4 は相互に独立に水素
原子、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは
非置換のアリール基または置換もしくは非置換のアラル
キル基を示す。〕
【0131】で表される化合物(以下、「含窒素化合物
(α)」という。)、同一分子内に窒素原子を2個有す
る化合物(以下、「含窒素化合物(β)」という。)、
窒素原子を3個以上有する重合体(以下、「含窒素化合
物(γ)」という。)、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を挙げることができる。
【0132】含窒素化合物(α)としては、例えば、n
−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチル
アミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、シクロ
ヘキシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;
ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−
n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n
−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デ
シルアミン、シクロヘキシルメチルアミン、ジシクロヘ
キシルアミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;トリ
エチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−
ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−
ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n
−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n
−デシルアミン、シクロヘキシルジメチルアミン、ジシ
クロヘキシルメチルアミン、トリシクロヘキシルアミン
等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;アニリン、N−
メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチ
ルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリ
ン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェ
ニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族アミン類を挙げ
ることができる。
【0133】含窒素化合物(β)としては、例えば、エ
チレンジアミン、N,N,N',N’−テトラメチルエチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジ
アミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニル
アミン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパ
ン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフ
ェニル)プロパン、2−(4−アミノフェニル)−2−
(3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2−(4−アミ
ノフェニル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、1,4−ビス [1−(4−アミノフェニル)−1−
メチルエチル] ベンゼン、1,3−ビス [1−(4−ア
ミノフェニル)−1−メチルエチル] ベンゼン等を挙げ
ることができる。含窒素化合物(γ)としては、例え
ば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、2−ジメ
チルアミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げるこ
とができる。
【0134】前記アミド基含有化合物としては、例え
ば、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−
ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセ
トアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピオン
アミド、ベンズアミド、ピロリドン、N−メチルピロリ
ドン等を挙げることができる。前記ウレア化合物として
は、例えば、尿素、メチルウレア、1,1−ジメチルウ
レア、1,3−ジメチルウレア、1,1,3,3−テト
ラメチルウレア、1,3−ジフェニルウレア、トリ−n
−ブチルチオウレア等を挙げることができる。前記含窒
素複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、ベン
ズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、4−メチル
−2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類;ピリ
ジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−
エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピ
リジン、4−フェニルピリジン、2−メチル−4−フェ
ニルピリジン、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミ
ド、キノリン、4−ヒドロキシキノリン、8−オキシキ
ノリン、アクリジン等のピリジン類;ピペラジン、1−
(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のピペラジン類
のほか、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、キノザリ
ン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、4
−メチルモルホリン、1,4−ジメチルピペラジン、
1,4−ジアザビシクロ [2.2.2] オクタン等を挙
げることができる。
【0135】これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素
化合物(α)、含窒素複素環化合物が好ましく、また、
含窒素化合物(α)の中では、トリ(シクロ)アルキル
アミン類が特に好ましく、含窒素複素環化合物の中で
は、ピリジン類、ピペラジン類が特に好ましい。前記酸
拡散制御剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用す
ることができる。酸拡散制御剤の配合量は、ポリシロキ
サン(イ)100重量部に対して、通常、15重量部以
下、好ましくは10重量部以下、さらに好ましくは5重
量部以下である。この場合、酸拡散制御剤の配合量が1
5重量部を超えると、レジストとしての感度や露光部の
現像性が低下する傾向がある。なお、酸拡散制御剤の配
合量が0.001重量部未満であると、プロセス条件に
よっては、レジストとしてのパターン形状や寸法忠実度
が低下するおそれがある。
【0136】また、本発明の感放射線性樹脂組成物に
は、塗布性、現像性等を改良する作用を示す界面活性剤
を配合することができる。前記界面活性剤としては、例
えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキ
シエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオ
レイルエーテル、ポリオキシエチレンn−オクチルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニル
エーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリ
エチレングリコールジステアレート等のノニオン系界面
活性剤のほか、以下商品名で、KP341(信越化学工
業(株)製)、ポリフローNo.75,同No.95
(共栄社化学(株)製)、エフトップEF301,同E
F303,同EF352(トーケムプロダクツ(株)
製)、メガファックスF171,同F173(大日本イ
ンキ化学工業(株)製)、フロラードFC430,同F
C431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードA
G710,サーフロンS−382,同SC−101,同
SC−102,同SC−103,同SC−104,同S
C−105,同SC−106(旭硝子(株)製)等を挙
げることができる。これらの界面活性剤は、単独でまた
は2種以上を混合して使用することができる。界面活性
剤の配合量は、ポリシロキサン(イ)と酸発生剤(ロ)
との合計100重量部に対して、通常、2重量部以下で
ある。また、前記以外の添加剤としては、ハレーション
防止剤、接着助剤、保存安定化剤、消泡剤等を挙げるこ
とができる。
【0137】組成物溶液の調製 本発明の感放射線性樹脂組成物は、普通、その使用に際
して、全固形分濃度が、通常、1〜25重量%、好まし
くは2〜15重量%となるように、溶剤に溶解したの
ち、例えば孔径0.2μm程度のフィルターでろ過する
ことによって、組成物溶液として調製される。前記組成
物溶液の調製に使用される溶剤としては、例えば、2−
ブタノン、2−ペンタノン、3−メチル−2−ブタノ
ン、2−ヘキサノン、4−メチル−2−ペンタノン、3
−メチル−2−ペンタノン、3,3−ジメチル−2−ブ
タノン、2−ヘプタノン、2−オクタノン等の直鎖状も
しくは分岐状のケトン類;シクロペンタノン、3−メチ
ルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシ
クロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、
イソホロン等の環状のケトン類;プロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコール
モノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール
モノ−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノ−i−プロピルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテー
ト、プロピレングリコールモノ−i−ブチルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノ−sec−ブチル
エーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−t−
ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモ
ノアルキルエーテルアセテート類;2−ヒドロキシプロ
ピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、
2−ヒドロキシプロピオン酸n−プロピル、2−ヒドロ
キシプロピオン酸i−プロピル、2−ヒドロキシプロピ
オン酸n−ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸i−ブ
チル、2−ヒドロキシプロピオン酸sec−ブチル、2
−ヒドロキシプロピオン酸t−ブチル等の2−ヒドロキ
シプロピオン酸アルキル類;3−メトキシプロピオン酸
メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキ
シプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチ
ル等の3−アルコキシプロピオン酸アルキル類のほか、
【0138】n−プロピルアルコール、i−プロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、t−ブチルアルコー
ル、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチ
レングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−プロピ
ルエーテル、ジエチレングリコールジ−n−ブチルエー
テル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノ−n−プロピルエーテル、トルエン、キ
シレン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチル酪酸メチル、3−メトキシブチ
ルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ
ート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネー
ト、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、酢酸
エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピル
ビン酸エチル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベン
ジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、カプロン酸、カプリル酸、
1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコー
ル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチ
ル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エ
チレン、炭酸プロピレン等を挙げることができる。
【0139】これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を
混合して使用することができるが、就中、直鎖状もしく
は分岐状のケトン類、環状のケトン類、プロピレングリ
コールモノアルキルエーテルアセテート類、2−ヒドロ
キシプロピオン酸アルキル類および3−アルコキシプロ
ピオン酸アルキル類が好ましい。
【0140】レジストパターンの形成方法 本発明の感放射線性樹脂組成物においては、露光により
酸発生剤(ロ)から酸が発生し、その酸の作用によっ
て、ポリシロキサン(イ)中の酸解離性基が解離して、
例えばカルボキシル基を生じ、その結果、レジストの露
光部のアルカリ現像液に対する溶解性が高くなり、該露
光部がアルカリ現像液によって溶解、除去され、ポジ型
のレジストパターンが得られる。本発明の感放射線性樹
脂組成物からレジストパターンを形成する際には、組成
物溶液を、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の
塗布手段によって、例えば、シリコンウエハー、アルミ
ニウムで被覆されたウエハー等の基板上に塗布すること
により、レジスト被膜を形成し、場合により予め加熱処
理(以下、「PB」という。)を行ったのち、所定のレ
ジストパターンを形成するように該レジスト被膜に露光
する。その際に使用される放射線としては、遠紫外線、
電子線、X線等の各種の放射線を使用することができる
が、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、Ar
Fエキシマレーザー(波長193nm)あるいはF2
キシマレーザー(波長157nm)に代表される遠紫外
線が好ましい。本発明においては、露光後に加熱処理
(以下、「PEB」という。)を行うことが好ましい。
このPEBにより、ポリシロキサン(イ)中の酸解離性
基の解離反応が円滑に進行する。PEBの加熱条件は、
レジスト組成物の配合組成によって変わるが、通常、3
0〜200℃、好ましくは50〜170℃である。
【0141】本発明においては、感放射線性樹脂組成物
の潜在能力を最大限に引き出すため、例えば特公平6−
12452号公報等に開示されているように、使用され
る基板上に有機系あるいは無機系の反射防止膜を形成し
ておくことができ、また環境雰囲気中に含まれる塩基性
不純物等の影響を防止するため、例えば特開平5−18
8598号公報等に開示されているように、レジスト被
膜上に保護膜を設けることもでき、あるいはこれらの技
術を併用することもできる。次いで、露光されたレジス
ト被膜を現像することにより、所定のレジストパターン
を形成する。現像に使用される現像液としては、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、けい酸ナトリウム、メタけい酸ナトリウム、アンモ
ニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチル
アミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、
メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエ
タノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、ピロール、ピペリジン、コリン、1,8−ジアザビ
シクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジ
アザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカ
リ性化合物の少なくとも1種を溶解したアルカリ性水溶
液が好ましい。前記アルカリ性水溶液の濃度は、通常、
10重量%以下である。この場合、アルカリ性水溶液の
濃度が10重量%を超えると、非露光部も現像液に溶解
するおそれがあり好ましくない。
【0142】また、前記アルカリ性水溶液からなる現像
液には、例えば有機溶媒を添加することもできる。前記
有機溶媒としては、例えば、アセトン、2−ブタノン、
4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、シク
ロヘキサノン、3−メチルシクロペンタノン、2,6−
ジメチルシクロヘキサノン等のケトン類;メチルアルコ
ール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i
−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−ブ
チルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノ
ール、1,4−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジ
メチロール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸n−ブチ
ル、酢酸i−アミル等のエステル類;トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類や、フェノール、アセトニルア
セトン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができ
る。これらの有機溶媒は、単独でまたは2種以上を混合
して使用することができる。有機溶媒の使用量は、アル
カリ性水溶液に対して、100容量%以下が好ましい。
この場合、有機溶媒の使用量が100容量%を超える
と、現像性が低下して、露光部の現像残りが多くなるお
それがある。また、アルカリ性水溶液からなる現像液に
は、界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、
アルカリ性水溶液からなる現像液で現像したのちは、一
般に、水で洗浄して乾燥する。
【0143】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて、本発明を
さらに具体的に説明する。 〈モノマーの合成〉 合成例1 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリエトキシシラン46.5g、5−t−ブトキシ
カルボニルビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン4
2.0gを加え、室温にて撹拌したのち、塩化白金酸
(H2PtCl6)の0.2モルi−プロピルアルコール溶液
1.0ミリリットルを加えて、反応を開始させ、140
℃で24時間加熱還流した。その後、反応溶液を室温に
戻し、n−ヘキサンで希釈したのち、セライト上で吸引
ろ過し、さらに溶媒を減圧留去して、粗生成物を得た。
その後、粗生成物を0.4mmHgおよび155℃で減
圧蒸留して精製し、化合物54gを得た。
【0144】この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH 」)、13C−NMRスペクトル
(化学シフト「σC 」) 、 29Si−NMRスペクトル
(化学シフト「σSi」)、赤外吸収スペクトル(I
R)、質量スペクトル(FABMS)を測定したところ、測定
値は以下のとおりであり、そのRが水素原子、X1 がt
−ブチル基、Yがエチル基、mが0であるシラン化合物
(i)(以下、「シラン化合物(i-1)」という。)と
同定された。また、この化合物は、トリエトキシシリル
基がビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位に結合
した化合物と3−位に結合した化合物とのほぼ等量の混
合物であった。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.4ppm
(t−ブチル基)。 σC :175ppm(カルボニル基)、80ppm
(t−ブトキシ基)、59ppm(エトキシ基)、28
ppm(t−ブチル基)、19ppm(メチル基)。 σSi :−48ppm。 IR :2879cm-1(エトキシ基)、1726cm
-1(エステル基)、1155cm-1(シロキサン基)、
1080cm-1(シロキサン基)。FABMS :m/z=3
59(M+ +1)。
【0145】合成例2 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリエトキシシラン76.0g、8−t−ブトキシ
カルボニルテトラシクロ[ 4.4.0.12,5.1
7,10 ]ドデカ−3−エン100gを加え、室温にて撹拌
したのち、塩化白金酸(H2PtCl6)の0.2モルi−プロ
ピルアルコール溶液5.0ミリリットルを加えて、反応
を開始させ、150℃で75時間加熱還流した。その
後、反応溶液を室温に戻し、n−ヘキサンで希釈したの
ち、セライト上で吸引ろ過し、さらに溶媒を減圧留去し
て、粗生成物を得た。その後、粗生成物をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーにかけて、n−ヘキサン留分と
して、化合物53gを得た。
【0146】この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH 」)、13C−NMRスペクトル
(化学シフト「σC 」) 、 29Si−NMRスペクトル
(化学シフト「σSi」)、赤外吸収スペクトル(I
R)、質量スペクトル(FABMS)を測定したところ、測定
値は以下のとおりであり、そのRが水素原子、X1 がt
−ブチル基、Yがエチル基、mが1であるシラン化合物
(i)(以下、「シラン化合物(i-2)」という。)と
同定された。また、この化合物は、トリエトキシシリル
基がテトラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデ
カン環の3−位に結合した化合物と4−位に結合した化
合物とのほぼ等量の混合物であった。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm
(エトキシ基)、1.4ppm(t−ブチル基)。 σC :175ppm(カルボニル基)、80ppm
(t−ブトキシ基)、59ppm(エトキシ基)、28
ppm(t−ブチル基)、19ppm(メチル基)。 σSi :−48ppm。 IR :2885cm-1(エトキシ基)、1726cm
-1(エステル基)、1153cm-1(シロキサン基)、
1080cm-1(シロキサン基)。 FABMS :m/z=425(M+ +1)。
【0147】合成例3 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリエトキシシラン38.8gおよび5−〔2−ヒ
ドロキシ−2,2−ジ(トリフルオロメチル)〕ビシク
ロ[ 2.2.1 ]ヘプト−2−エン43.2gを加え、
室温にて撹拌したのち、塩化白金酸(H2PtCl6)の0.2
モルi−プロピルアルコール溶液0.1ミリリットルを
加えて、反応を開始させ、100℃で30時間加熱還流
した。その後、反応溶液を室温に戻し、n−ヘキサンで
希釈したのち、セライト上で吸引ろ過し、さらに溶媒を
減圧留去して、粗生成物を得た。その後、粗生成物を3
mmHgおよび105℃で減圧蒸留して精製し、化合物
59.8gを得た。
【0148】この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH」)、13C−NMRスペクトル
(化学シフト「σC」) 、 29Si−NMRスペクトル
(化学シフト「σSi」)、19F−NMRスペクトル(化
学シフト「σF」)、赤外吸収スペクトル(IR)、質
量スペクトル(FABMS)を測定したところ、測定値は以下
のとおりであり、そのRが水素原子、R''がトリフルオ
ロメチル基、X2 が水素原子、Yがエチル基、nが0で
あるシラン化合物(iii)(以下、「シラン化合物(iii-
1)」という。)と同定された。また、この化合物は、ト
リエトキシシリル基がビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン
環の2−位に結合した化合物と3−位に結合した化合物
とのほぼ等量の混合物であった。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm
(エトキシ基)。 σC :123ppm(トリフルオロメチル基)、59
ppm(エトキシ基)、18ppm(メチル基)。 σSi :−48ppm。 σF :−76〜−79ppm。 IR :3400cm-1(水酸基)、2878cm
-1(メトキシ基)、1215cm-1(C−F結合)、1
082cm-1(シロキサン基)。 FABMS :m/z=439(M+ +1)。
【0149】合成例4 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、合成例3で得たシラン化合物(iii-1)3.0gおよ
びテトラヒドロフラン10ミリリットルを加え、窒素気
流中、氷冷下で攪拌し、反応溶液の温度が5℃以下に達
した時点で、4−ジメチルアミノピリジン16.7mg
を加えたのち、ジ−t−ブチルジカーボネート1.64
gをテトラヒドロフラン5ミリリットルに溶解した溶液
を15分間かけて滴下した。滴下終了後1時間攪拌した
のち、反応溶液を室温に戻し、さらに5時間攪拌した。
その後、反応溶液にn−ヘキサン50ミリリットルを加
えて分液ロートに移したのち、有機層を氷水で3回洗浄
した。その後、有機層をビーカーに注ぎ、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥して、ろ過したのち、溶媒を減圧蒸留し
て、粗生成物を得た。その後、粗生成物をシリカゲルク
ロマトグラフィーにかけて、n−ヘキサン留分から、化
合物3.5gを得た。
【0150】この化合物について、 1H−NMRスペク
トル(化学シフト「σH」)、13C−NMRスペクトル
(化学シフト「σC」) 、 29Si−NMRスペクトル
(化学シフト「σSi」)、19F−NMRスペクトル(化
学シフト「σF」)、赤外吸収スペクトル(IR)、質
量スペクトル(FABMS)を測定したところ、測定値は以下
のとおりであり、そのRが水素原子、R''がトリフルオ
ロメチル基、X2 がt−ブトキシカルボニル基、Yがエ
チル基、nが0であるシラン化合物(iii)(以下、「シ
ラン化合物(iii-2)」という。)で置換された化合物と
同定された。 σH :3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm
(エトキシ基)、1.5ppm(t−ブチル基)。 σC :149ppm(炭酸エステル基)、122pp
m(トリフルオロメチル基)、85ppm(t−ブトキ
シ基)、59ppm(エトキシ基)、28ppm(t−
ブチル基)、18ppm(メチル基)。 σSi :−48ppm。 σF :−72.7〜−73.3ppm。 IR :3400cm-1(水酸基)、2879cm
-1(メトキシ基)、1774cm-1(炭酸エステル
基)、1221cm-1(C−F結合)、1082cm-1
(シロキサン基)。 FABMS :m/z=539(M+ +1)。
【0151】合成例5 撹拌機、寒流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリエトキシシラン365g、ビシクロ[ 2.2.
1 ]ヘプト−2−エン200gを加え、室温にて攪拌し
たのち、塩化白金酸(H2PtCl6)の0.2モルi−プロピ
ルアルコール溶液4.0ミリリットルを加えて、反応を
開始させ、160℃で90時間加熱還流した。その後、
反応溶液を室温に戻し、n−ヘキサンで希釈したのち、
セライト上で吸引ろ過し、さらに溶媒を減圧留去して、
粗生成物を得た。その後、粗生成物を3.0mmHgお
よび82℃にて減圧蒸留して精製し、化合物252gを
得た。この化合物について、 1H−NMRスペクトル
(化学シフト「σH」) および赤外吸収スペクトル(I
R)を測定したところ、測定値は以下の通りであり、下
記式(v)で表されるシラン化合物(以下、「シラン化
合物(v)」という。)と同定された。なお、この化合
物中のトリエトキシシリル基はビシクロ[ 2.2.1 ]
ヘプタン環の2−位に結合している。 σH:3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm(エ
トキシ基)。 IR:2880cm-1(エトキシ基)、1080cm-1
(シロキサン基)。
【0152】
【化57】
【0153】合成例6 撹拌機、寒流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、トリエトキシシラン118g、テトラシクロ[ 4.
4.0.12,5 .17,10 ]ドデカ−3−エン100gを
加え、室温にて攪拌したのち、塩化白金酸(H2PtCl6)の
0.2モルi−プロピルアルコール溶液4.0ミリリッ
トルを加えて、反応を開始させ、160℃で90時間加
熱還流した。その後、反応溶液を室温に戻し、n−ヘキ
サンで希釈したのち、セライト上で吸引ろ過し、さらに
溶媒を減圧留去して、粗生成物を得た。その後、粗生成
物を1.5mmHgおよび133℃にて減圧蒸留して精
製し、化合物68gを得た。この化合物について、 1
−NMRスペクトル(化学シフト「σH」) および赤外
吸収スペクトル(IR)を測定したところ、測定値は以
下の通りであり、下記式(vi)で表されるシラン化合物
(以下、「シラン化合物(vi)」という。)と同定され
た。なお、この化合物中のトリエトキシシリル基はテト
ラシクロ[ 4.4.0.12,5 .17,10 ]ドデカン環の
3−位に結合している。 σH:3.8ppm(エトキシ基)、1.2ppm(エ
トキシ基)。 IR:2880cm-1(エトキシ基)、1080cm-1
(シロキサン基)。
【0154】
【化58】
【0155】〈ポリマーの合成〉 合成例7 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)8.34g、シラン化合物
(iii-1)12.92g、メチルトリエトキシシラン8.
75g、4−メチル−2−ペンタノン30g、1.75
重量%しゅう酸水溶液7.20gを加えて、撹拌しつ
つ、80℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷し
て、反応を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに
移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水
洗し、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したの
ち、有機層を減圧留去して、ポリマー18.5gを得
た。このポリマーについて、 1H−NMRスペクトル
(化学シフト「σH」) およびMwを測定したところ、
以下のとおりであった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)、0.2ppm(SiCH
3 基)。 Mw:2,300。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−1)とする。
【0156】合成例8 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)5.36g、シラン化合物
(iii-1)7.39g、メチルトリエトキシシラン2.2
5g、4−メチル−2−ペンタノン15g、1.75重
量%しゅう酸水溶液3.09gを加えて、撹拌しつつ、
80℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、
反応を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移し
て、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗
し、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、
有機層を減圧留去して、ポリマー8.33gを得た。こ
のポリマーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シ
フト「σH」) およびMwを測定したところ、以下のと
おりであった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)、0.2ppm(SiCH
3 基)。 Mw:1,800。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−2)とする。
【0157】合成例9 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)3.84g、シラン化合物
(iii-1)7.93g、メチルトリエトキシシラン3.2
2g、4−メチル−2−ペンタノン15g、1.75重
量%しゅう酸水溶液3.32gを加えて、撹拌しつつ、
80℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、
反応を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移し
て、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗
し、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、
有機層を減圧留去して、ポリマー8.24gを得た。こ
のポリマーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シ
フト「σH」) およびMwを測定したところ、以下のと
おりであった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)、0.2ppm(SiCH
3 基)。 Mw:2,200。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−3)とする。
【0158】合成例10 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)7.00g、シラン化合物
(iii-1)14.47g、シラン化合物(v)8.52
g、4−メチル−2−ペンタノン30g、1.75重量
%しゅう酸水溶液6.05gを加えて、撹拌しつつ、8
0℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反
応を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移し
て、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗
し、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、
有機層を減圧留去して、ポリマー18.75gを得た。
このポリマーについて、 1H−NMRスペクトル(化学
シフト「σH」) およびMwを測定したところ、以下の
とおりであった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,400。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−4)とする。
【0159】合成例11 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)1.28g、シラン化合物
(iii-1)2.20g、シラン化合物(v)0.52g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.74gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.46gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,400。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−5)とする。
【0160】合成例12 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)3.34g、シラン化合物
(iii-1)8.62g、シラン化合物(v)3.05g、
4−メチル−2−ペンタノン15g、1.75重量%し
ゅう酸水溶液2.88gを加えて、撹拌しつつ、80℃
で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応を
停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、水
層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反応
溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層を
減圧留去して、ポリマー9.90gを得た。このポリマ
ーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト「σ
H」) およびMwを測定したところ、以下のとおりであ
った。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,200。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−6)とする。
【0161】合成例13 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(iii-2)1.5g、4−メチル−2−
ペンタノン1.5g、1.75重量%しゅう酸水溶液
0.20gを加えて、撹拌しつつ、80℃で5時間反応
させたのち、反応容器を氷冷して、反応を停止させた。
その後反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、
さらにイオン交換水を加えて水洗し、反応溶液が中性に
なるまで水洗を繰り返したのち、有機層を減圧留去し
て、ポリマー1.01gを得た。このポリマーについ
て、 1H−NMRスペクトル(化学シフト「σH」) お
よびMwを測定したところ、以下のとおりであった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.5
ppm(t−ブトキシカルボニル基)。 Mw:7,500。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−7)とする。
【0162】合成例14 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(iii-1)1.98g、2−t−ブトキ
シカルボニルエチルトリエトキシシラン1.62g、メ
チルトリエトキシシラン2.41g、4−メチル−2−
ペンタノン6.0g、1.75重量%しゅう酸水溶液
1.65gを加えて、撹拌しつつ、80℃で6時間反応
させたのち、反応容器を氷冷して、反応を停止させた。
その後反応溶液を分液ロートに移して、水層を廃棄し、
さらにイオン交換水を加えて水洗し、反応溶液が中性に
なるまで水洗を繰り返したのち、有機層を減圧留去し
て、ポリマー3.17gを得た。このポリマーについ
て、 1H−NMRスペクトル(化学シフト「σH」) お
よびMwを測定したところ、以下のとおりであった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.5
ppm(t−ブトキシカルボニル基)、0.2ppm
(SiCH3 基)。 Mw :2,500。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−8)とする。
【0163】合成例15 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)0.85g、シラン化合物
(iii-1)2.63g、シラン化合物(v)0.52g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.73gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.63gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,500。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−9)とする。
【0164】合成例16 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)0.85g、シラン化合物
(iii-1)2.18g、シラン化合物(vi)0.97g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.73gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.27gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,300。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−10)とする。
【0165】合成例17 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-2)0.82g、シラン化合物
(iii-1)2.55g、シラン化合物(vi)0.63g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.71gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.25gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,500。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−11)とする。
【0166】合成例18 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-1)0.86g、シラン化合物
(iii-1)1.58g、シラン化合物(v)1.55g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.88gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.31gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,000。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−12)とする。
【0167】合成例19 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-1)0.82g、シラン化合物
(iii-1)2.00g、シラン化合物(v)1.18g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.84gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.26gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,100。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−13)とする。
【0168】合成例20 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-1)0.76g、シラン化合物
(iii-1)1.86g、シラン化合物(v)1.38g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.78gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.22gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,200。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−14)とする。
【0169】合成例21 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、シラン化合物(i-1)0.74g、シラン化合物
(iii-1)2.26g、シラン化合物(vi)1.00g、
4−メチル−2−ペンタノン4.0g、1.75重量%
しゅう酸水溶液0.76gを加えて、撹拌しつつ、80
℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷して、反応
を停止させた。その後反応溶液を分液ロートに移して、
水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて水洗し、反
応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したのち、有機層
を減圧留去して、ポリマー2.38gを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) およびMwを測定したところ、以下のとおり
であった。 σH:2.3ppm(CH2 C(CF3)2 基)、1.4
ppm(t−ブチル基)。 Mw:1,300。 このポリマーを、ポリシロキサン(イ−15)とする。
【0170】比較合成例1 撹拌機、還流冷却器、温度計を装着した3つ口フラスコ
に、2−t―ブトキシカルボニルエチルトリエトキシシ
ラン20g、4−メチル−2−ペンタノン60g、1.
75重量%しゅう酸水溶液4.09gを加えて、撹拌し
つつ、80℃で6時間反応させたのち、反応容器を氷冷
して、反応を停止させた。その後反応溶液を分液ロート
に移して、水層を廃棄し、さらにイオン交換水を加えて
水洗し、反応溶液が中性になるまで水洗を繰り返したの
ち、有機層を減圧留去して、ポリマーを得た。このポリ
マーについて、 1H−NMRスペクトル(化学シフト
「σH」) 、赤外吸収スペクトル(IR)およびMwを
測定したところ、以下のとおりであった。 σH:1.5ppm(t−ブトキシカルボニル基)。 IR:3400cm-1(水酸基)、1703cm-1(カ
ルボニル基)、1130cm-1(シロキサン基)、10
80cm-1(シロキサン基)。 Mw:2,700。 このポリマーを、比較用ポリシロキサンとする。
【0171】
【実施例】実施例1(放射線透過率の評価) ポリシロキサン(イ−1)〜(イ−15)および比較用
ポリシロキサンから形成した膜厚1,000Åの各被膜
について、波長が157nmおよび193nmにおける
放射線透過率を測定した。測定結果を、表1に示す。
【0172】
【表1】
【0173】表1から明らかなように、本発明における
ポリシロキサン(イ)は、基本骨格がポリシロキサン構
造であるため、波長193nmにおける放射線透過率が
いずれも、比較用ポリシロキサンと同等以上の高い値を
示している。一方、波長157nmにおいては、比較用
ポリシロキサンの放射線透過率が30%であるのに対し
て、ポリシロキサン(イ−1)〜(イ−15)はいずれ
も、比較用ポリシロキサンに較べて高い放射線透過率を
有する。波長157nmにおける放射線透過率は、一般
にポリシロキサン中の炭化水素構造の割合が相対的に増
加することにより低下すると考えられるが、本発明のポ
リシロキサン(イ)は、炭化水素構造の割合が比較的多
いにもかかわらず、またポリシロキサン中の部分構造が
変わっても、波長157nmにおける放射線透過率が高
い水準にある。
【0174】実施例2(ArFエキシマレーザーによる
解像度の評価) ポリシロキサン(イ−7)およびポリシロキサン(イ−
8)を各100重量部、トリフェニルスルフォニウムト
リフルオロメタンスルホネート1重量部、トリ−n−オ
クチルアミン0.02重量部および2−ヘプタノン90
0重量部を均一に混合して、組成物溶液を調製した。次
いで、各組成物溶液を、シリコンウエハー上にスピンコ
ートにより塗布し、130℃に保持したホットプレート
上で、90秒間加熱処理を行って、膜厚100nmのレ
ジスト被膜を形成した。その後、各レジスト被膜に対し
て、ArFエキシマレーザー(波長193nm)により
露光量を変えて露光し、110℃に保持したホットプレ
ート上で、90秒間加熱処理を行ったのち、2.38重
量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で
現像を行って、レジストパターンを形成した。得られた
各レジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察した結
果、ポリシロキサン(イ−7)の場合、0.30μmま
で解像しており、またポリシロキサン(イ−8)の場
合、0.15μmまで解像していた。
【0175】実施例3(ドライエッチング耐性の評価) ポリシロキサン(イ−3)およびポリシロキサン(イ−
4)と、比較用としてポリスチレン(Mw=16,00
0)を各100重量部、トリフェニルスルホニウムノナ
フルオロ−n−ブタンスルホネート1重量部、トリ−n
―オクチルアミン0.04重量部および2−ヘプタノン
900重量部を均一に混合して、組成物溶液を調製し
た。次いで、各組成物溶液をシリコンウエハー上にスピ
ンコートにより塗布し、140℃に保持したホットプレ
ート上で90秒間加熱処理を行って、膜厚1,000Å
のレジスト被膜を形成した。得られた各レジスト被膜に
ついて、種々の条件におけるエッチング試験を行った。
エッチングガス(単独あるいは混合物)、エッチング速
度、ポリシロキサン(イ−3)あるいはポリシロキサン
(イ−4)とポリスチレンとのエッチング速度の相対比
を、表2に示す。
【0176】
【表2】
【0177】表2から明らかなように、本発明の感放射
線性樹脂組成物は、検討した全てのエッチング条件にお
いて、ポリスチレンとほぼ同等の高いドライエッチング
耐性を示すことが明らかとなった。
【0178】実施例4(ArFエキシマレーザーによる
解像度の評価) ポリシロキサン(イー1)〜(イー11)を各100重
量部、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−n−ブ
タンスルホネート1重量部、トリ−n―オクチルアミン
0.04重量部および2−ヘプタノン900重量部を均
一に混合して、組成物溶液を調製した。次いで、各組成
物溶液をシリコンウエハー上にスピンコートにより塗布
し、140℃に保持したホットプレート上で90秒間加
熱処理を行って、膜厚1,000Åのレジスト被膜を形
成した。その後、各レジスト被膜に対して、ArFエキ
シマレーザー(波長193nm)により露光量を変えて
露光し、100℃に保持したホットプレート上で、90
秒間加熱処理を行ったのち、2.38重量%のテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像を行って、
レジストパターンを形成した。得られた各レジストパタ
ーンを走査型電子顕微鏡で観察した結果、解像度は表3
に示すとおりであり、本発明の感放射線性樹脂組成物
は、ArFエキシマレーザーに対して高い解像性能を示
すことが明らかとなった。
【0179】
【表3】
【0180】実施例5(F2 エキシマレーザーによる解
像度の評価) ポリシロキサン(イ−1)〜(イ−4)およびポリシロ
キサン(イ−6)を各100重量部、トリフェニルスル
ホニウムノナフルオロ−n−ブタンスルホネート1重量
部、トリ−n―オクチルアミン0.04重量部および2
−ヘプタノン900重量部を均一に混合し、組成物溶液
を調製した。次いで、各組成物溶液をシリコンウエハー
上にスピンコートにより塗布し、140℃に保持したホ
ットプレート上で90秒間加熱処理を行って、膜厚1,
000Åのレジスト被膜を形成した。その後、得られた
各レジスト被膜に対して、F2 エキシマレーザー(波長
157nm)により露光量を変えて露光し、100℃に
保持したホットプレート上で90秒間加熱処理を行った
のち、2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像を行って、レジストパターンを形
成した。得られた各レジストパターンを走査型電子顕微
鏡で観察した結果、解像度は表4に示すとおりであり、
本発明の感放射線性樹脂組成物は、F2 エキシマレーザ
ーに対して高い解像性能を示すことが明らかとなった。
【0181】
【表4】
【0182】
【発明の効果】本発明の感放射線性樹脂組成物は、遠紫
外線、電子線、X線等の放射線に有効に感応し、特に波
長193nm以下、就中波長157nmの放射線に対す
る透明性が高く、しかもドライエッチング耐性、感度、
解像度、現像性等のレジストとしての基本物性に優れて
いる。したがって、当該感放射線性樹脂組成物は、今後
微細化がますます進行するとみられるLSI(高集積回
路)等の微細加工の分野に極めて好適に使用することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 明弘 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 下川 努 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA04 AA09 AB16 AB17 AC04 AC05 AC06 AD03 BE00 BE10 BG00 CB33 CB41 FA17 4J002 CP051 CP071 CP081 CP091 CP101 CP151 CP161 EB116 EB126 EQ016 EU186 EV216 EV246 EV266 EV296 EV306 FD206 GP03

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (イ)下記一般式(1)に示す構造単位
    (I)あるいは構造単位(II)および下記一般式(2)
    に示す構造単位(III)あるいは構造単位(IV) からなる
    群から選ばれる少なくとも1種の構造単位を有する、ア
    ルカリ不溶性またはアルカリ難溶性のポリシロキサンで
    あって、その酸解離性基が解離したときにアルカリ可溶
    性となる樹脂、並びに(ロ)感放射線性酸発生剤を含有
    することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。 【化1】 〔一般式(1)において、各Rは相互に独立して水素原
    子またはメチル基を示し、R’は水素原子、炭素数1〜
    20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロ
    ゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もし
    くは3級のアミノ基を示し、X1 は酸により解離して水
    素原子を生じる1価の有機基を示し、mは0〜3の整数
    である。但し、一般式(1)中の各ケイ素原子は最上位
    にあるビシクロ[ 2.2.1 ]ヘプタン環の2−位また
    は3−位に結合している。〕 【化2】 〔一般式(2)において、各Rは相互に独立して水素原
    子またはメチル基を示し、R’は水素原子、炭素数1〜
    20の1価の炭化水素基、炭素数1〜20の1価のハロ
    ゲン化炭化水素基、ハロゲン原子または1級、2級もし
    くは3級のアミノ基を示し、R''は水素原子、メチル基
    またはトリフルオロメチル基を示し、X2は水素原子ま
    たは酸により解離して水素原子を生じる1価の有機基を
    示し、nは0〜3の整数である。但し、一般式(2)中
    の各ケイ素原子は最上位にあるビシクロ[ 2.2.1 ]
    ヘプタン環の2−位または3−位に結合している。〕
JP2001077042A 2001-03-16 2001-03-16 感放射線性樹脂組成物 Expired - Fee Related JP4534371B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001077042A JP4534371B2 (ja) 2001-03-16 2001-03-16 感放射線性樹脂組成物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001077042A JP4534371B2 (ja) 2001-03-16 2001-03-16 感放射線性樹脂組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002278073A true JP2002278073A (ja) 2002-09-27
JP4534371B2 JP4534371B2 (ja) 2010-09-01

Family

ID=18933855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001077042A Expired - Fee Related JP4534371B2 (ja) 2001-03-16 2001-03-16 感放射線性樹脂組成物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4534371B2 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005037846A1 (ja) * 2003-10-15 2005-04-28 Jsr Corporation シラン化合物、ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
JP2005283990A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd ポジ型レジスト組成物
EP1741705A1 (en) 2005-07-07 2007-01-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fluorinated cyclic structure-bearing silicon compounds and silicone resins, resist compositions using the same, and patterning process
JP2007246596A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Shin Etsu Chem Co Ltd 含フッ素ケイ素化合物、シリコーン樹脂、それを用いたレジスト組成物、及びパターン形成方法
WO2008038550A1 (fr) * 2006-09-25 2008-04-03 Hitachi Chemical Company, Ltd. Composition sensible au rayonnement, procédé de formation d'un film de protection à base de silice, film de protection à base de silice, appareil et élément comportant un film de protection à base de silice et agent photosensibilisant destiné à isoler un film
WO2009047151A1 (en) 2007-10-10 2009-04-16 Basf Se Sulphonium salt initiators
US7745094B2 (en) 2006-02-13 2010-06-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resist composition and patterning process using the same
KR100994903B1 (ko) * 2004-10-05 2010-11-16 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 규소 함유 레지스트 조성물 및 이것을 이용한 패턴 형성방법
KR101055534B1 (ko) 2003-10-07 2011-08-08 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 감방사선성 수지 조성물 및 이것을 사용한 패턴 형성 방법
WO2011104127A1 (en) 2010-02-24 2011-09-01 Basf Se Latent acids and their use
CN102187278A (zh) * 2008-10-21 2011-09-14 日立化成工业株式会社 感光性树脂组合物、二氧化硅系覆膜的形成方法以及具有二氧化硅系覆膜的装置和部件
WO2016124493A1 (en) 2015-02-02 2016-08-11 Basf Se Latent acids and their use

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11302382A (ja) * 1997-08-06 1999-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子シリコーン化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2001215714A (ja) * 2000-02-02 2001-08-10 Fuji Photo Film Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
JP2002055456A (ja) * 2000-06-02 2002-02-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2002131918A (ja) * 2000-10-25 2002-05-09 Fuji Photo Film Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
JP2002268225A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2002268227A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11302382A (ja) * 1997-08-06 1999-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子シリコーン化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2001215714A (ja) * 2000-02-02 2001-08-10 Fuji Photo Film Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
JP2002055456A (ja) * 2000-06-02 2002-02-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2002131918A (ja) * 2000-10-25 2002-05-09 Fuji Photo Film Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
JP2002268225A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2002268227A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101055534B1 (ko) 2003-10-07 2011-08-08 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 감방사선성 수지 조성물 및 이것을 사용한 패턴 형성 방법
WO2005037846A1 (ja) * 2003-10-15 2005-04-28 Jsr Corporation シラン化合物、ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
JP2005283990A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd ポジ型レジスト組成物
JP4494060B2 (ja) * 2004-03-30 2010-06-30 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物
KR100994903B1 (ko) * 2004-10-05 2010-11-16 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 규소 함유 레지스트 조성물 및 이것을 이용한 패턴 형성방법
US7638256B2 (en) 2005-07-07 2009-12-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fluorinated cyclic structure-bearing silicon compounds and silicone resins, resist compositions using the same, and patterning process
EP1741705A1 (en) 2005-07-07 2007-01-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fluorinated cyclic structure-bearing silicon compounds and silicone resins, resist compositions using the same, and patterning process
US7745094B2 (en) 2006-02-13 2010-06-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resist composition and patterning process using the same
US7485408B2 (en) 2006-03-14 2009-02-03 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fluorine-containing silicon compounds, silicone resins, resist compositions, and patterning process
JP4687898B2 (ja) * 2006-03-14 2011-05-25 信越化学工業株式会社 含フッ素ケイ素化合物、シリコーン樹脂、それを用いたレジスト組成物、及びパターン形成方法
JP2007246596A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Shin Etsu Chem Co Ltd 含フッ素ケイ素化合物、シリコーン樹脂、それを用いたレジスト組成物、及びパターン形成方法
WO2008038550A1 (fr) * 2006-09-25 2008-04-03 Hitachi Chemical Company, Ltd. Composition sensible au rayonnement, procédé de formation d'un film de protection à base de silice, film de protection à base de silice, appareil et élément comportant un film de protection à base de silice et agent photosensibilisant destiné à isoler un film
US8158981B2 (en) 2006-09-25 2012-04-17 Hitachi Chemical Company, Ltd. Radiation-sensitive composition, method of forming silica-based coating film, silica-based coating film, apparatus and member having silica-based coating film and photosensitizing agent for insulating film
JP5077237B2 (ja) * 2006-09-25 2012-11-21 日立化成工業株式会社 感放射線性組成物、シリカ系被膜の形成方法、シリカ系被膜、シリカ系被膜を備える装置及び部材、並びに絶縁膜用感光剤
WO2009047151A1 (en) 2007-10-10 2009-04-16 Basf Se Sulphonium salt initiators
CN102187278A (zh) * 2008-10-21 2011-09-14 日立化成工业株式会社 感光性树脂组合物、二氧化硅系覆膜的形成方法以及具有二氧化硅系覆膜的装置和部件
WO2011104127A1 (en) 2010-02-24 2011-09-01 Basf Se Latent acids and their use
WO2016124493A1 (en) 2015-02-02 2016-08-11 Basf Se Latent acids and their use
US9994538B2 (en) 2015-02-02 2018-06-12 Basf Se Latent acids and their use

Also Published As

Publication number Publication date
JP4534371B2 (ja) 2010-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6531260B2 (en) Polysiloxane, method of manufacturing same, silicon-containing alicyclic compound, and radiation-sensitive resin composition
US7108955B2 (en) Polysiloxane, process for production thereof and radiation-sensitive resin composition
US7288359B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
JP4534371B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP2002220471A (ja) ポリシロキサン
JP2002194085A (ja) ポリシロキサン
JP4140506B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP2004210922A (ja) ポリシロキサンとその製造方法および感放射線性樹脂組成物
JP2001288268A (ja) 共重合ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
JP3925448B2 (ja) ケイ素含有化合物、ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
JP4385839B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JPWO2005101129A1 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP2002308990A (ja) ポリシロキサンとその製造方法および感放射線性樹脂組成物
JP4370898B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP2004107277A (ja) ノルボルネン系化合物、ケイ素含有化合物、ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
JP2004123793A (ja) ケイ素含有化合物、ポリシロキサンおよび感放射線性樹脂組成物
JP4110955B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP3841108B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JPWO2005087841A1 (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP2006133803A5 (ja)
JP2004346032A (ja) 酸解離性基含有化合物および感放射線性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100329

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100525

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100607

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4534371

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees