專利名稱：二環(huán)己烷衍生化合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型二環(huán)己烷衍生化合物、包含其作為原料的樹脂和放射線敏感性組合物和其制造方法。
背景技術(shù)：
其衍生物顯示獨(dú)特功能的二環(huán)己烷結(jié)構(gòu)可用作光刻領(lǐng)域中的光致抗蝕劑樹脂、液浸曝光材料和耐干蝕刻改進(jìn)劑以及藥物和農(nóng)藥的中間體等(例如，專利文獻(xiàn)1-2)。此外，使用氯甲醚的保護(hù)基可用作正型低分子量抗蝕劑的保護(hù)基和ArF抗蝕劑樹脂的單體(專利文獻(xiàn)3)。然而，尚未報(bào)道具有二環(huán)己烷結(jié)構(gòu)的氯甲醚。同時(shí)，用于半導(dǎo)體生產(chǎn)步驟的官能化樹脂組合物需要平衡方式的性質(zhì)諸如在光照 射時(shí)將照射部分改變?yōu)閴A可溶性、耐蝕刻性、基板粘合性和對(duì)使用的光源的透明性。當(dāng)光源使用不長于KrF準(zhǔn)分子激光的短波長光源時(shí)，通常使用化學(xué)增幅型抗蝕劑，并且其組合物通常用作包含官能化樹脂作為主劑和光產(chǎn)酸劑以及另外的幾種添加劑的溶液。它們中，重要的是作為主劑的官能化樹脂具有平衡方式的各上述性質(zhì)，這決定了抗蝕劑性能。當(dāng)光源使用不長于KrF準(zhǔn)分子激光的短波長光源時(shí)，使用化學(xué)增幅型抗蝕劑，并且在這方面，作為主劑的官能化樹脂通常是具有丙烯酸酯類等作為重復(fù)單元的聚合物。然而，其不作為單一重復(fù)單元來使用。原因是單一重復(fù)單元不能滿足所有性質(zhì)如耐蝕刻性。實(shí)際上，各自具有用于改進(jìn)各性質(zhì)的官能團(tuán)的多個(gè)重復(fù)單元、更具體的兩種以上共聚物各自在官能化樹脂中使用。已提議在KrF準(zhǔn)分子激光光刻抗蝕劑中，羥基苯乙烯類樹脂，和在ArF準(zhǔn)分子激光光刻抗蝕劑中，具有2-烷基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯作為基本骨架的丙烯酸類樹脂(參見專利文獻(xiàn)4和5)，并且基本上確定基本骨架。然而，近年來光刻工藝中的小型化已經(jīng)迅速發(fā)展，并且各光源需要擴(kuò)展線寬度至波長的約三分之一。特別地，在ArF準(zhǔn)分子激光光刻中，由于液浸技術(shù)的應(yīng)用，需要任何進(jìn)一步的小型化。與此同時(shí)，隨著線寬度變細(xì)，對(duì)分辨率和線邊緣粗糙度的要求變得困難。其原因包括由于各重復(fù)單元的性質(zhì)的巨大差異而引起官能化樹脂的不均勻性(參見非專利文獻(xiàn)I)。為了解決該問題，已考慮存在的樹脂與各種丙烯酸酯類化合物的共聚，可選擇地實(shí)質(zhì)上改變存在的樹脂其自身的結(jié)構(gòu)等。例如，已提議堿可溶性并且耐蝕刻性的包含金剛烷羧酸衍生物的抗蝕劑組合物(參見專利文獻(xiàn)6)。此外，作為具有諸如在蝕刻時(shí)表面粗糙度和小的線邊緣粗糙度的特性的抗蝕劑組合物，已提議在主鏈中具有在基本骨架中包含由2-(1-金剛烷基)-2-甲基丙烯酰氧基丙烷等表示的丙烯酸酯的丙烯酸酯衍生物的共聚物(參見專利文獻(xiàn)7)。然而，實(shí)際情況是在薄型化時(shí)難以充分地滿足分辨率和線邊緣粗糙度。從這些情況中，強(qiáng)烈要求開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)改進(jìn)分辨率和線邊緣粗糙度而不會(huì)不利影響官能化樹脂組合物的基本性質(zhì)的、堿顯影性和基板粘合性優(yōu)異的放射線敏感性組合物?，F(xiàn)有專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)l:JP-A-2003-286215專利文獻(xiàn)2:JP-A-2009_25684專利文獻(xiàn)3:JP-A-2007_31402專利文獻(xiàn)4: JP-A-H4-39665專利文獻(xiàn)5:JP-A-H10_319595專利文獻(xiàn)6:JP-A-2000-122295專利文獻(xiàn)7: JP-A-2003-167346非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I:SEMICON JAPAN SEMI Technology Symposium 2002, 3-2
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的是(I)提供(一鹵代甲基)(含二環(huán)己基的烷基)醚作為新型二環(huán)己烷衍生化合物及其制造方法，所述二環(huán)己烷衍生化合物可用作光刻領(lǐng)域中光致抗蝕劑樹脂的改性劑和耐干蝕刻改進(jìn)劑、藥物和農(nóng)藥的中間體以及其他各種工業(yè)產(chǎn)品等，(2)提供二環(huán)己烷衍生化合物，其可用作諸如可交聯(lián)樹脂、光纖、光波導(dǎo)、光盤基板和光致抗蝕劑的光學(xué)材料和其原料、藥物和農(nóng)藥的中間體以及其他各種工業(yè)產(chǎn)品等，和(3)提供在堿顯影性和基板粘合性方面均優(yōu)異的官能化樹脂、放射線敏感性組合物及其原料化合物，其能夠?qū)崿F(xiàn)分辨率和線邊緣粗糙度的改進(jìn)而不劣化抗蝕劑的基本物性如圖案形狀、耐干蝕刻性和耐熱性，作為對(duì)由KrF準(zhǔn)分子激光、ArF準(zhǔn)分子激光、F2準(zhǔn)分子激光或EUV表示的遠(yuǎn)紫外線敏感的化學(xué)增幅型抗蝕劑。用于解決問題的方案作為投入研究以實(shí)現(xiàn)上述目的的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)新型二環(huán)己烷衍生物是適合于上述目的的化合物，在重復(fù)單元中包含從衍生物獲得的組分的樹脂和包含其的放射線敏感性組合物可用作光致抗蝕劑，還可以通過特別的方法有效地生產(chǎn)它們，因此可實(shí)現(xiàn)上述目的。更具體地，本發(fā)明如下。I. 一種由以下通式(II)表示的二環(huán)己烷衍生化合物[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種由以下通式(II)表示的二環(huán)己烷衍生化合物 [化學(xué)式I]
2.一種由以下通式(VI)表示的二環(huán)己烷衍生化合物 [化學(xué)式2]
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二環(huán)己烷衍生化合物，其中通式(VI)為以下通式(VIII)或(IX) [化學(xué)式3]
4.一種由以下通式(III)表示的二環(huán)己烷衍生化合物 [化學(xué)式4]
5.一種由以下通式(III-2)表示的二環(huán)己烷衍生化合物 [化學(xué)式6]
6.一種由以下通式(IV)表示的二環(huán)己烷衍生化合物 [化學(xué)式8]
7.一種由通式(II)表示的二環(huán)己烷衍生化合物的制造方法，所述方法包括在溶劑的存在下將具有由以下通式(I)表示的二環(huán)己基的醇與甲醛和鹵化氫氣體反應(yīng)。
[化學(xué)式9]
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二環(huán)己烷衍生化合物的制造方法，其中所述溶劑為5-20個(gè)碳的脂肪族烴。
9.一種樹脂，其包含由以下通式(X)表示的構(gòu)成單元 [化學(xué)式11]
10.一種放射線敏感性組合物,其包含根據(jù)權(quán)利要求9所述的樹脂、根據(jù)權(quán)利要求4所述的化合物、根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物和/或根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，和通過放射線照射而產(chǎn)生酸的光產(chǎn)酸劑。
全文摘要
公開一種二環(huán)己烷衍生物及其生產(chǎn)方法，所述二環(huán)己烷衍生物可用于與光致抗蝕劑或醫(yī)藥和農(nóng)藥化合物的中間體有關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。具體公開一種由通式(II)表示的二環(huán)己烷衍生化合物(其中，各Y獨(dú)立地表示C1-10烷基、鹵素原子、酰氧基、烷氧羰基或羥基，X1表示鹵素原子，m表示0-11的整數(shù)和m'表示0-10的整數(shù))。
文檔編號(hào)C07C43/12GK102712561SQ201180006129
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者小黑大, 越后雅敏 申請(qǐng)人:三菱瓦斯化學(xué)株式會(huì)社