JP2002179744A - Maleimide-based polymer and composition for resist - Google Patents
Maleimide-based polymer and composition for resistInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線などを用い
てパターン(半導体の微細加工など)を形成するのに適
したレジスト用組成物、及びこの組成物を得るのに有用
なマレイミド系重合体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist composition suitable for forming a pattern (microfabrication of a semiconductor or the like) using ultraviolet rays or the like, and a maleimide-based polymer useful for obtaining the composition. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】フォトレジスト用途において、脂環式炭
化水素ユニットを含む樹脂は、半導体の微細加工におい
て、プラズマガスに対するドライエッチング耐性が高い
ことが知られている。2. Description of the Related Art In photoresist applications, it is known that resins containing alicyclic hydrocarbon units have high dry etching resistance to plasma gas in fine processing of semiconductors.
【0003】しかし、ノルボルネンなどの環状オレフィ
ンユニットを、ラジカル重合により樹脂の主鎖に導入す
るには、共重合性の高い無水マレイン酸を併用する必要
がある。このような樹脂として、例えば、高解像度が要
求されるリソグラフィー技術においては、ノルボルネン
誘導体などの環状オレフィンと無水マレイン酸との交互
共重合体が知られている。無水マレイン酸は、廉価であ
り、経済的には有利であるものの、前記のような交互共
重合体では、無水マレイン酸ユニットの割合を低減さ
せ、ドライエッチング耐性を向上させるのが困難であ
る。また、無水マレイン酸を用いると、重合過程や、回
収、精製、保存などの過程に副反応が起こる場合があ
り、レジスト性能の安定性に問題がある。However, in order to introduce a cyclic olefin unit such as norbornene into the main chain of a resin by radical polymerization, it is necessary to use maleic anhydride having a high copolymerizability. As such a resin, for example, in a lithography technique requiring high resolution, an alternating copolymer of a cyclic olefin such as a norbornene derivative and maleic anhydride is known. Although maleic anhydride is inexpensive and economically advantageous, it is difficult to reduce the proportion of maleic anhydride units and improve dry etching resistance in the alternating copolymer as described above. Further, when maleic anhydride is used, a side reaction may occur in a polymerization process, a process such as recovery, purification, and storage, and there is a problem in stability of resist performance.
【0004】そこで、無水マレイン酸の代わりに、マレ
イミド系単量体を用いることが検討されている。特開平
11−171935号公報には、脂肪族環状オレフィン
系単量体と、マレイミドの窒素原子にヒドロキシアルキ
ル基などを有するマレイミド系単量体とを共重合して得
られた共重合体樹脂が開示されている。また、特開平5
−297591号公報には、ビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2−カルボン酸エステルとN−シクロ
ヘキシルマレイミドとの共重合体と、酸発生剤とで構成
されたポジ型放射線レジストが開示されている。しか
し、上記のようなヒドロキシアルキル基やシクロヘキシ
ル基を有するマレイミド系単量体などでは、半導体分野
での微細化及び高性能化に伴い要求される高度なドライ
エッチング耐性を十分に満足できない。Therefore, use of a maleimide monomer instead of maleic anhydride has been studied. JP-A-11-171935 discloses a copolymer resin obtained by copolymerizing an aliphatic cyclic olefin monomer and a maleimide monomer having a hydroxyalkyl group or the like at the nitrogen atom of the maleimide. It has been disclosed. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
No. 2,975,591 discloses a positive radiation resist comprising a copolymer of bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-carboxylic acid ester and N-cyclohexylmaleimide and an acid generator. Is disclosed. However, maleimide monomers having a hydroxyalkyl group or a cyclohexyl group as described above cannot sufficiently satisfy the high dry etching resistance required for miniaturization and high performance in the semiconductor field.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、マレイミド単位を有していてもドライエッチング耐
性に優れたマレイミド系重合体、及びこのマレイミド系
重合体を含むレジスト用組成物を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a maleimide polymer having excellent dry etching resistance even if it has a maleimide unit, and a resist composition containing the maleimide polymer. Is to do.
【0006】本発明の他の目的は、レジスト性能を向上
できるマレイミド系重合体、及びこのマレイミド系重合
体を含むレジスト用組成物を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a maleimide polymer capable of improving the resist performance and a resist composition containing the maleimide polymer.
【0007】本発明のさらに他の目的は、レジストの基
材に対する密着性を向上でき、パターンを精度よく形成
するのに有用なマレイミド系重合体及びこのマレイミド
系重合体を含むレジスト用組成物を提供することにあ
る。Still another object of the present invention is to provide a maleimide polymer which can improve the adhesion of a resist to a substrate and is useful for forming a pattern with high accuracy, and a resist composition containing the maleimide polymer. To provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を達成するため鋭意検討した結果、特定のマレイミド誘
導体のユニットを含む重合体が、レジスト用途におい
て、ドライエッチング耐性を改善可能であることを見い
だし、本発明を完成した。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, a polymer containing a specific maleimide derivative unit can improve dry etching resistance in resist applications. The present invention has been completed.
【0009】すなわち、本発明のマレイミド系重合体
は、少なくとも下記式(1)で表されるユニットを含ん
でいる。That is, the maleimide polymer of the present invention contains at least a unit represented by the following formula (1).
【0010】[0010]
【化3】 Embedded image
【0011】(式中、環Zは置換基を有していてもよい
多環式炭化水素環を示し、Xはアルキレン基を示す。n
は0又は1である) 前記式(1)において、Zは、置換基を有していてもよ
い架橋環式炭化水素環、又はこの架橋環式炭化水素環を
構成する炭化水素環のうち、少なくとも1つの環がラク
トン環を形成している環などであってもよい。前記マレ
イミド系重合体は、さらに、下記式(2)〜(4)で表
されるユニットから選択された少なくとも一種を含んで
いてもよい。(Wherein, ring Z represents a polycyclic hydrocarbon ring which may have a substituent, and X represents an alkylene group.
Is 0 or 1.) In the formula (1), Z represents a bridged cyclic hydrocarbon ring which may have a substituent, or a hydrocarbon ring constituting the bridged cyclic hydrocarbon ring. It may be a ring in which at least one ring forms a lactone ring. The maleimide-based polymer may further include at least one selected from units represented by the following formulas (2) to (4).
【0012】[0012]
【化4】 Embedded image
【0013】(式中、R1は脱離基を示し、x及びy
は、それぞれ0〜4の整数を示す。環Z1はラクトン環
を示す) 前記マレイミド系重合体は、さらに、(メタ)アクリル
酸又はそのエステル及び無水マレイン酸又はそのエステ
ルから選択された少なくとも一種をユニットとして含ん
でいてもよい。前記マレイミド系重合体の重量平均分子
量は、1,000〜100,000程度であり、分子量
分布は1〜2.5程度であってもよい。(Wherein R 1 represents a leaving group, x and y
Represents an integer of 0 to 4, respectively. (The ring Z 1 represents a lactone ring.) The maleimide-based polymer may further include, as a unit, at least one selected from (meth) acrylic acid or an ester thereof and maleic anhydride or an ester thereof. The maleimide polymer may have a weight average molecular weight of about 1,000 to 100,000 and a molecular weight distribution of about 1 to 2.5.
【0014】本発明には、前記マレイミド系重合体と光
酸発生剤とを含むレジスト用組成物も含まれる。The present invention also includes a resist composition containing the maleimide polymer and a photoacid generator.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明のマレイミド系重合体は、
少なくとも前記式(1)で表されるユニットを含んでい
る。そのため、前記マレイミド系重合体は、感光性樹脂
などの機能性高分子として有用であり、特に、フォトレ
ジストに用いると、エッチング耐性(特にドライエッチ
ング耐性)を大きく向上できる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The maleimide polymer of the present invention comprises:
At least a unit represented by the above formula (1) is included. Therefore, the maleimide-based polymer is useful as a functional polymer such as a photosensitive resin, and particularly when used for a photoresist, can greatly improve etching resistance (particularly dry etching resistance).
【0016】前記式(1)において、Zで表される多環
式炭化水素環としては、架橋環式炭化水素環、縮合環式
炭化水素環などが含まれる。また、前記多環式炭化水素
環は、芳香族性であってもよいが、フォトレジストに用
いる場合、通常、非芳香族性である。In the above formula (1), examples of the polycyclic hydrocarbon ring represented by Z include a bridged cyclic hydrocarbon ring and a condensed cyclic hydrocarbon ring. The polycyclic hydrocarbon ring may be aromatic, but when used in a photoresist, it is usually non-aromatic.
【0017】架橋環式炭化水素環(有橋環式炭化水素
環)には、例えば、ピナン、ボルナン、ノルピナン、ノ
ルボルナン(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン)環など
の2環式炭化水素環;ホモブレダン、アダマンタン(ト
リシクロ[3.3.1.13,7]デカン)、トリシクロ
[5.2.1.02,6]デカン,トリシクロ[4.3.
1.12,5]ウンデカン環などの3環式炭化水素環;テ
トラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、
パーヒドロ−1,4−メタノ−5,8−メタノナフタレ
ン環などの4環式炭化水素環;ペンタシクロ[7.3.
14,12.02,7.06,11]テトラデカン環などの5環式
炭化水素環;ジエン類の二量体の水素添加物[例えば、
シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロヘプ
タジエンなどのシクロC4-20アルカジエン(好ましくは
シクロC6-12アルカジエン)の二量体又はその水素添加
物(例えば、パーヒドロ−4,7−メタノインデンな
ど),ブタジエンの二量体(ビニルシクロヘキセン)又
はその水素添加物,ブタジエンとシクロペンタジエンと
の二量体(ビニルノルボルネン)又はその水素添加物な
ど]などが含まれる。Examples of the bridged cyclic hydrocarbon ring (bridged cyclic hydrocarbon ring) include bicyclic hydrocarbon rings such as pinane, bornane, norpinane and norbornane (bicyclo [2.2.1] heptane) ring. Homobledan, adamantane (tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane), tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [4.3.
1.1 2,5 ] undecane ring and other tricyclic hydrocarbon rings; tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane,
Tetracyclic hydrocarbon ring such as perhydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene ring; pentacyclo [7.3.
1, 4, 12 . 0 2,7 . 0 6,11 ] pentacyclic hydrocarbon ring such as a tetradecane ring; diene hydrogenated diene [for example,
Dimer of cyclo C 4-20 alkadiene (preferably cyclo C 6-12 alkadiene) such as cyclopentadiene, cyclohexadiene, cycloheptadiene or a hydrogenated product thereof (eg, perhydro-4,7-methanoindene), butadiene (Vinylcyclohexene) or a hydrogenated product thereof, a dimer of butadiene and cyclopentadiene (vinylnorbornene) or a hydrogenated product thereof] and the like.
【0018】縮合多環式炭化水素環(縮合炭化水素環)
には、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナント
レン,アセナフテン,フルオレン,インデン、フェナレ
ン環などの5〜8員環が縮合した縮合環又はその水素添
加された縮合環が例示できる。また、前記縮合炭化水素
環は、架橋されていてもよい。このような環としては、
例えば、トリシクロ[5.2.0.02,6]ノナン環、トリシクロ
[5.2.1.02,6]デカン環、トリシクロ[8.4.0.03,8]テトラ
デカン環などが挙げられる。なお、炭化水素環(特に、
非芳香族性炭化水素環)が縮合した縮合環は、オルソ縮
合、オルソアンドペリ縮合のいずれであってもよい。Condensed polycyclic hydrocarbon ring (condensed hydrocarbon ring)
Examples thereof include a condensed ring obtained by condensing a 5- to 8-membered ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, acenaphthene, fluorene, indene, and phenalene rings, or a hydrogenated condensed ring thereof. Further, the condensed hydrocarbon ring may be crosslinked. As such a ring,
For example, tricyclo [5.2.0.0 2,6 ] nonane ring, tricyclo
[5.2.1.0 2,6 ] decane ring, tricyclo [8.4.0.0 3,8 ] tetradecane ring and the like. In addition, hydrocarbon ring (especially,
The condensed ring to which the (non-aromatic hydrocarbon ring) is condensed may be any of ortho-condensation and ortho-and peri-condensation.
【0019】なお、下記式で表される化合物が報告され
ているが、フォトレジスト用のモノマーとして用いた例
はない。Although a compound represented by the following formula has been reported, there is no example of using it as a monomer for a photoresist.
【0020】[0020]
【化5】 Embedded image
【0021】前記多環式炭化水素環(特に、アダマンタ
ン環などの架橋環式炭化水素環)においては、多環式炭
化水素環を構成する炭化水素環のうち、少なくとも1つ
の環(好ましくは1又は2つの環)がラクトン環を構成
していてもよい。In the polycyclic hydrocarbon ring (particularly, a bridged cyclic hydrocarbon ring such as an adamantane ring), at least one (preferably one) of the hydrocarbon rings constituting the polycyclic hydrocarbon ring is used. Or two rings) may constitute a lactone ring.
【0022】好ましい多環式炭化水素環には、脂環族炭
化水素環(非芳香族性環)、例えば、架橋環式炭化水素
環(例えば、ボルナン、ノルボルナン及びアダマンタン
などの2又は3環式炭化水素環)、縮合炭化水素環(例
えば、デカリン環、パーヒドロアントラセン環などの5
又は6員シクロアルカン環が縮合した縮合脂環族炭化水
素環などが含まれる。特に、2又は3環式炭化水素環
(アダマンタン環など)が好ましい。Preferred polycyclic hydrocarbon rings include alicyclic hydrocarbon rings (non-aromatic rings), for example, bridged cyclic hydrocarbon rings (for example, bi- or tricyclic such as bornane, norbornane and adamantane). Hydrocarbon ring), condensed hydrocarbon ring (for example, decalin ring, perhydroanthracene ring, etc.)
Or a condensed alicyclic hydrocarbon ring in which a 6-membered cycloalkane ring is condensed. Particularly, a bicyclic or tricyclic hydrocarbon ring (such as an adamantane ring) is preferable.
【0023】これらの環Z(多環式炭化水素環)は置換
基を有していてもよい。置換基としては、アルキル基
(メチル、エチル、ブチル基などのC1-6アルキル基、
好ましくはC1-4アルキル基など)、アルコキシ基(メ
トキシ,エトキシ,t−ブトキシ基などのC1-4アルコ
キシ基など)、アルコキシカルボニル基(メトキシカル
ボニル,エトキシカルボニル基などのC1-4アルコキシ
カルボニル基など)、シクロアルキルオキシカルボニル
基(シクロヘキシルオキシカルボニル基などのC 5-8シ
クロアルキルオキシカルボニル基など)、アリールオキ
シカルボニル基(フェノキシカルボニル基など)、アラ
ルキルオキシカルボニル基(ベンジルオキシカルボニル
基など)、ヒドロキシル基、ヒドロキシメチル基、カル
ボキシル基、オキソ基、ニトロ基、アミノ基、N−置換
アミノ基(N−C1-4アルキル置換アミノ基など)、ニ
トリル基、カルバモイル基又はN−置換カルバモイル基
(N−C1-4アルキルカルバモイル基など)、ハロゲン
原子(フッ素,塩素,臭素およびヨウ素原子)などが含
まれる。These rings Z (polycyclic hydrocarbon rings) are substituted
It may have a group. As the substituent, an alkyl group
(C such as methyl, ethyl, butyl, etc.1-6Alkyl group,
Preferably C1-4Alkyl group), alkoxy group (meth
C such as toxic, ethoxy and t-butoxy groups1-4Arco
Xy group), alkoxycarbonyl group (methoxycal
C such as bonyl and ethoxycarbonyl groups1-4Alkoxy
Carbonyl group), cycloalkyloxycarbonyl
Group (C such as cyclohexyloxycarbonyl group) 5-8Shi
Chloroalkyloxycarbonyl group), aryloxy
Cicarbonyl group (phenoxycarbonyl group, etc.), ara
Alkyloxycarbonyl group (benzyloxycarbonyl
Group, etc.), hydroxyl group, hydroxymethyl group,
Boxyl group, oxo group, nitro group, amino group, N-substitution
Amino group (NC1-4Alkyl-substituted amino group, etc.)
Tolyl group, carbamoyl group or N-substituted carbamoyl group
(NC1-4Alkylcarbamoyl group, etc.), halogen
Atoms (fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms)
I will.
【0024】好ましい置換基は、アルキル基(C1-3ア
ルキル基、特にメチル基)又は極性基(例えば、ヒドロ
キシル基,アルコキシ基,オキソ基、カルボキシル基,
アルコキシカルボニル基,ヒドロキシメチル基などの酸
素含有基)である。また、フォトレジスト用途において
は、前記置換基を極性基(特に、ヒドロキシル基、カル
ボキシル基、オキソ基などの酸素含有基など)にした
り、前記多環式炭化水素環を構成する少なくとも1つの
炭化水素環をラクトン環にすることにより、基材との密
着性を改善できる。Preferred substituents are an alkyl group (C 1-3 alkyl group, especially methyl group) or a polar group (eg, hydroxyl group, alkoxy group, oxo group, carboxyl group,
Oxygen-containing groups such as an alkoxycarbonyl group and a hydroxymethyl group). In the case of photoresist applications, the substituent may be a polar group (particularly, an oxygen-containing group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an oxo group), or at least one hydrocarbon constituting the polycyclic hydrocarbon ring. By making the ring a lactone ring, the adhesion to the substrate can be improved.
【0025】なお、前記多環式炭化水素環に対する置換
基の位置は、特に制限されず、例えば、架橋環式炭化水
素環では、オキソ基などの2価の基は、環を構成するメ
チレンユニット(2級炭素原子)に置換し、1価の基
(ヒドロキシル基、カルボキシル基など)は、メチレン
ユニット(2級炭素原子)、特に橋頭位(3級炭素原
子)に置換していてもよい。また、前記炭化水素環が有
する置換基の個数や種類も特に制限されず、例えば、1
個、又は同一又は異なる複数の置換基(例えば、2〜6
個、好ましくは2〜4個)を有していてもよい。The position of the substituent with respect to the polycyclic hydrocarbon ring is not particularly limited. For example, in a bridged cyclic hydrocarbon ring, a divalent group such as an oxo group may be a methylene unit constituting the ring. (A secondary carbon atom), and a monovalent group (hydroxyl group, carboxyl group, etc.) may be substituted on a methylene unit (secondary carbon atom), particularly on a bridgehead position (tertiary carbon atom). Further, the number and types of the substituents in the hydrocarbon ring are not particularly limited.
Or a plurality of the same or different substituents (for example, 2 to 6
(Preferably 2 to 4).
【0026】特に好ましい多環式水素環は、ヒドロキシ
ル基、カルボキシル基、オキソ基などの置換基(例え
ば、1〜3個、特に1又は2個程度の置換基)を有して
いてもよいアダマンタン環又はこのアダマンタン環を構
成する環のうち少なくとも1つの環がラクトン環を形成
している環などである。A particularly preferred polycyclic hydrogen ring is adamantane which may have a substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an oxo group (for example, about 1 to 3, especially about 1 or 2 substituents). And a ring in which at least one of the rings constituting the adamantane ring forms a lactone ring.
【0027】前記式(1)において、Xで表されるアル
キレン基としては、メチレン、メチルメチレン、ジメチ
ルメチレン、エチレン、トリメチレン、メチルエチレ
ン、テトラメチレン、1,1−ジメチルエチレン、1,
2−ジメチルエチレン基などの直鎖又は分岐C1-10アル
キレン基(好ましくはC1-6アルキレン基、特にC1-4ア
ルキレン基)などが挙げられる。これらのアルキレン基
は、前記例示の置換基を有していてもよい。In the above formula (1), the alkylene group represented by X includes methylene, methylmethylene, dimethylmethylene, ethylene, trimethylene, methylethylene, tetramethylene, 1,1-dimethylethylene,
Examples thereof include a linear or branched C 1-10 alkylene group such as a 2-dimethylethylene group (preferably a C 1-6 alkylene group, particularly a C 1-4 alkylene group). These alkylene groups may have the substituents exemplified above.
【0028】前記式(1)において、nは0又は1であ
り、好ましくはnは0である。In the above formula (1), n is 0 or 1, and preferably n is 0.
【0029】このようなマレイミド系重合体は、前記式
(1)のユニットに対応するマレイミド系単量体の単独
又は共重合体であってもよく、また、マレイミド系単量
体と他の共重合成分との共重合体であってもよい。他の
共重合性成分として、慣用の成分、密着性を改善する単
量体、現像性を改善する単量体、機能を付与するための
単量体、コストを低減可能な単量体などが挙げられる。Such a maleimide-based polymer may be a homo- or copolymer of the maleimide-based monomer corresponding to the unit of the above formula (1), or may be a copolymer of the maleimide-based monomer and another copolymer. It may be a copolymer with a polymerization component. Other copolymerizable components include conventional components, monomers for improving adhesion, monomers for improving developability, monomers for imparting functions, monomers capable of reducing costs, and the like. No.
【0030】前記式(1)において、nが0であるマレ
イミド系単量体としては、環Zが置換基を有していても
よい2又は3環の架橋環式炭化水素環(ノルボルナン、
アダマンタンなど)であるマレイミド系単量体が挙げら
れる。In the above formula (1), examples of the maleimide-based monomer in which n is 0 include two or three bridged cyclic hydrocarbon rings (norbornane,
And a maleimide-based monomer such as adamantane.
【0031】ノルボルニルマレイミド系単量体として
は、無置換のN−ノルボルニルマレイミド;置換ノルボ
ルニルマレイミド、例えば、ノルボルナン環の4位にヒ
ドロキシル基又はカルボキシル基を有するN−ノルボル
ニルマレイミド(N−(4−ヒドロキシノルボルニル)
マレイミド、N−(4−カルボキシノルボルニル)マレ
イミドなど)、ノルボルナン環の2−,3−及び7位に
1〜3個(好ましくは1又は2個、特に1個)のオキソ
基を有するN−ノルボルニルマレイミド(N−(2−オ
キソノルボルニル)マレイミド、N−(3−オキソノル
ボルニル)マレイミドなどのモノオキソノルボルニルマ
レイミド;N−(2,3−ジオキソノルボルニル)マレ
イミドなどのジオキソノルボルニルマレイミドなど)、
前記オキソ基を有するN−(ノルボルニル)マレイミド
のノルボルナン環の4位にヒドロキシル基又はカルボキ
シル基を有するN−ノルボルニルマレイミド(N−(4
−ヒドロキシ−3−オキソノルボルニル)マレイミドな
ど)などが挙げられる。Examples of the norbornylmaleimide monomer include unsubstituted N-norbornylmaleimide; substituted norbornylmaleimide, for example, N-norbornyl having a hydroxyl group or a carboxyl group at the 4-position of the norbornane ring. Maleimide (N- (4-hydroxynorbornyl)
Maleimide, N- (4-carboxynorbornyl) maleimide, etc.) and N having 1 to 3 (preferably 1 or 2, especially 1) oxo groups at the 2-, 3- and 7-positions of the norbornane ring -Norbornylmaleimide (N- (2-oxonorbornyl) maleimide, N- (3-oxonorbornyl) maleimide, etc .; monooxonorbornylmaleimide; N- (2,3-dioxonorbornyl) ) Dioxonorbornyl maleimide such as maleimide),
The N- (norbornyl) maleimide having an hydroxyl group or a carboxyl group at the 4-position of the norbornane ring of the N- (norbornyl) maleimide having an oxo group (N- (4
-Hydroxy-3-oxonorbornyl) maleimide and the like.
【0032】アダマンチルマレイミド系単量体として
は、無置換のN−アダマンチルマレイミド、置換アダマ
ンチルマレイミド[アダマンタン環の3−,5−及び7
位にヒドロキシル基及びカルボキシル基から選ばれた1
〜3個(特に1又は2個)の置換基を有するN−(アダ
マンチル)マレイミド(N−(3−ヒドロキシアダマン
チル)マレイミド、N−(3−カルボキシアダマンチ
ル)マレイミドなどの一置換アダマンチルマレイミド;
N−(3,5−ジヒドロキシアダマンチル)マレイミ
ド、N−(3,5−ジカルボキシアダマンチル)マレイ
ミド、N−(3−カルボキシ−5−ヒドロキシアダマン
チル)マレイミドなどの二置換アダマンチルマレイミ
ド;N−(3,5,7−トリヒドロキシアダマンチル)
マレイミド、N−(3,5,7−トリカルボキシアダマ
ンチル)マレイミド、N−(3−カルボキシ−5,7−
ジヒドロキシアダマンチル)マレイミドなどの三置換ア
ダマンチルマレイミドなど);アダマンタン環の2−,
4−,6−及び8〜10位に1〜3個(好ましくは1又
は2個、特に1個)のオキソ基を有するN−(アダマン
チル)マレイミド(N−(2−オキソアダマンチル)マ
レイミド、N−(4−オキソアダマンチル)マレイミド
などのモノオキソアダマンチルマレイミド;N−(2,
4−ジオキソアダマンチル)マレイミド、N−(2,6
−ジオキソアダマンチル)マレイミド、N−(4,6−
ジオキソアダマンチル)マレイミドなどのジオキソアダ
マンチルマレイミド;N−(2,4,6−トリオキソア
ダマンチル)マレイミドなどのトリオキソアダマンチル
マレイミドなど);前記オキソ基を有するアダマンチル
マレイミドの3−,5−及び7位にヒドロキシル基及び
カルボキシル基から選ばれた1〜3個(特に1又は2
個)の置換基を有しているN−(アダマンチル)マレイ
ミド(N−(3−ヒドロキシ−4−オキソアダマンチ
ル)マレイミド、N−(3−ヒドロキシ−6−オキソア
ダマンチル)マレイミドなどのN−(ヒドロキシ又はカ
ルボキシ−オキソアダマンチル)マレイミド)など]、
アダマンタン環を構成する環のうち少なくとも1つの環
がラクトン環を形成しているマレイミド[すなわち、ア
ダマンタン環の,2−,4−,6−及び8〜10位(好
ましくは4−,6−及び10位)の2級炭素原子が1又
は2個(特に1個)の基−C(=O)−O−で置換され
ているN−(アダマンチル)マレイミド類似体(N−
(4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデ
カン−5−オン−1−イル)マレイミドなど)など]な
どが挙げられる。Examples of the adamantyl maleimide-based monomer include unsubstituted N-adamantyl maleimide and substituted adamantyl maleimide [3-, 5- and 7 of an adamantane ring.
1 selected from hydroxyl group and carboxyl group
Monosubstituted adamantyl maleimide such as N- (adamantyl) maleimide (N- (3-hydroxyadamantyl) maleimide, N- (3-carboxyadamantyl) maleimide having up to 3 (particularly 1 or 2) substituents;
Disubstituted adamantyl maleimides such as N- (3,5-dihydroxyadamantyl) maleimide, N- (3,5-dicarboxyadamantyl) maleimide, N- (3-carboxy-5-hydroxyadamantyl) maleimide; 5,7-trihydroxyadamantyl)
Maleimide, N- (3,5,7-tricarboxyadamantyl) maleimide, N- (3-carboxy-5,7-
Tri-substituted adamantyl maleimide such as dihydroxyadamantyl) maleimide);
N- (adamantyl) maleimide (N- (2-oxoadamantyl) maleimide having 1-3 oxo groups (preferably 1 or 2, especially 1) at the 4-, 6- and 8-10 positions; Monooxoadamantylmaleimide such as-(4-oxoadamantyl) maleimide; N- (2,
4-dioxoadamantyl) maleimide, N- (2,6
-Dioxoadamantyl) maleimide, N- (4,6-
Dioxoadamantylmaleimides such as dioxoadamantyl) maleimide; trioxoadamantylmaleimides such as N- (2,4,6-trioxoadamantyl) maleimide; etc .; 1 to 3 (particularly 1 or 2) selected from hydroxyl group and carboxyl group
) -Substituted N- (adamantyl) maleimide (N- (3-hydroxy-4-oxoadamantyl) maleimide, N- (3-hydroxy-6-oxoadamantyl) maleimide and the like. Or carboxy-oxoadamantyl) maleimide) and the like],
Maleimide in which at least one of the rings constituting the adamantane ring forms a lactone ring [that is, the 2-, 4-, 6- and 8 to 10-positions (preferably 4-, 6- and N- (adamantyl) maleimide analogs (N-) in which the secondary carbon atom at the 10-position is substituted with one or two (especially one) group -C (= O) -O-
(Eg, 4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-5-one-1-yl) maleimide) and the like.
【0033】なお、上記マレイミド系単量体において、
ノルボルネン環やアダマンタン環に複数のヒドロキシル
基及びカルボキシル基を有する場合、ジヒドロキシル
体、ジカルボキシル体などのように同種の置換基を有す
るのが好ましい。In the above maleimide monomer,
When the norbornene ring or the adamantane ring has a plurality of hydroxyl groups and carboxyl groups, it preferably has the same kind of substituent as a dihydroxyl compound or a dicarboxyl compound.
【0034】また、nが1であり、XがC1-4アルキレ
ン基であるマレイミド系単量体としては、例えば、前記
nが0のマレイミド系単量体に対応するN−ノルボルニ
ルアルキルマレイミド[N−ノルボルニルメチルマレイ
ミドなどのN−ノルボルニルC1-4(特にC1-2)アルキ
ルマレイミド;N−(4−ヒドロキシノルボルニルメチ
ル)マレイミド、N−(4−カルボキシノルボルニルメ
チル)マレイミドなどのN−(4−ヒドロキシ又はカル
ボキシ−ノルボルニル−C1-4(特にC1-2)アルキル)
マレイミド;N−(3−オキソノルボルニルメチル)マ
レイミドなどのN−(オキソノルボルニルC1-4(特に
C1-2)アルキル)マレイミド;N−(4−ヒドロキシ
−3−オキソノルボルニルメチル)マレイミドなどのN
−(4−ヒドロキシ又はカルボキシ−オキソノルボルニ
ル−C1-4(特にC1-2)アルキル)マレイミドなど]及
びアダマンチルアルキルマレイミド[N−アダマンチル
メチルマレイミドなどのN−(アダマンチルC1-4(特
にC1-2)アルキル)マレイミド;N−(3−ヒドロキ
シアダマンチルメチル)マレイミド、N−(3,5−ジ
ヒドロキシアダマンチルメチル)マレイミド、N−(3
−カルボキシアダマンチルメチル)マレイミドなどのN
−(ヒドロキシ又はカルボキシ−アダマンチルC
1-4(特にC1-2)アルキル)マレイミド;N−(4−オ
キソアダマンチルメチル)マレイミド、N−(2,4−
ジオキソアダマンチルメチル)マレイミドなどのN−
(オキソアダマンチルC1-4(特にC1-2)アルキル)マ
レイミド;N−(3−ヒドロキシ−6−オキソアダマン
チルメチル)マレイミドなどのN−(ヒドロキシ又はカ
ルボキシ−オキソアダマンチルC1-4(特にC1-2)アル
キル)マレイミド);N−(4−オキサトリシクロ
[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン−1−イ
ル−メチル)マレイミドなどのN−(4−オキサトリシ
クロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン−1
−イル−C1-4(特にC1-2)アルキル)マレイミドな
ど)など]などが挙げられる。Further, when n is 1 and X is C1-4Archire
Examples of the maleimide-based monomer that is a
N-norborny corresponding to a maleimide monomer in which n is 0
Alkylmaleimide [N-norbornylmethylmale
N-norbornyl C such as mido1-4(Especially C1-2) Archi
Lumaleimide; N- (4-hydroxynorbornylmethyl)
Le) maleimide, N- (4-carboxynorbornylme)
N- (4-hydroxy or carboxy) such as tyl) maleimide
Boxy-norbornyl-C1-4(Especially C1-2) Alkyl)
Maleimide; N- (3-oxonorbornylmethyl) ma
N- (oxonorbornyl C1-4(In particular
C1-2) Alkyl) maleimide; N- (4-hydroxy
-3-oxonorbornylmethyl) maleimide
-(4-hydroxy or carboxy-oxonorborny
Le-C1-4(Especially C1-2) Alkyl) maleimide, etc.
And adamantyl alkylmaleimide [N-adamantyl
N- (adamantyl C) such as methyl maleimide1-4(Special
To C1-2) Alkyl) maleimide; N- (3-hydroxy
Cyanadamantylmethyl) maleimide, N- (3,5-di
Hydroxyadamantylmethyl) maleimide, N- (3
N-carboxyadamantylmethyl) maleimide
-(Hydroxy or carboxy-adamantyl C
1-4(Especially C1-2) Alkyl) maleimide; N- (4-O
Xoadamantylmethyl) maleimide, N- (2,4-
N- such as dioxoadamantylmethyl) maleimide
(Oxoadamantyl C1-4(Especially C1-2) Alkyl) ma
Reimide; N- (3-hydroxy-6-oxoadaman
N- (hydroxy or potassium) such as tylmethyl) maleimide
Ruboxy-oxoadamantyl C1-4(Especially C1-2) Al
Kill) maleimide); N- (4-oxatricyclo
[4.3.1.1.3,8] Undecane-5-one-1-a
N- (4-oxatrice) such as ru-methyl) maleimide
Black [4.3.1.1.3,8] Undecane-5-one-1
-Il-C1-4(Especially C1-2) Alkyl) maleimide
Etc.).
【0035】このようなマレイミド系単量体は、例え
ば、マレイン酸又はその誘導体[無水マレイン酸、マレ
イン酸ハライド(マレイン酸クロライドなど)、マレイ
ン酸エステル(マレイン酸メチルなどのマレイン酸のC
1-3アルキルエステルなど)など]と下記式(1a)で
表される化合物とを反応させ、前記マレイン酸又はその
誘導体を開環させてアミド酸を生成させ、得られたアミ
ド酸を脱水反応に供し、閉環することにより調製でき
る。Such maleimide monomers include, for example, maleic acid or its derivatives [maleic anhydride, maleic halide (maleic acid chloride, etc.), maleic ester (maleic acid such as methyl maleate, etc.).
1-3 ) and a compound represented by the following formula (1a), and the maleic acid or a derivative thereof is opened to form an amic acid, and the obtained amic acid is subjected to a dehydration reaction. And ring-closing.
【0036】[0036]
【化6】 Embedded image
【0037】(式中、Z、X及びnは前記に同じ) 式(1a)で表されるアミン類は、市販品を使用しても
よく、慣用の方法により調製してもよい。特に、複雑な
多環式構造を有するアミン類は、例えば、環Zに対応す
る多環式炭化水素環を有する化合物(アミン類前駆体)
にニトロ基を導入し、このニトロ基を還元してアミノ基
に変換することにより調製することもできる。(Wherein Z, X and n are the same as above) The amines represented by the formula (1a) may be commercially available products or may be prepared by a conventional method. In particular, amines having a complex polycyclic structure include, for example, compounds having a polycyclic hydrocarbon ring corresponding to ring Z (amine precursors)
The nitro group can be prepared by introducing a nitro group into the compound and reducing the nitro group to convert it to an amino group.
【0038】ニトロ基導入方法としては、(i) 脂環族又
は芳香族多価カルボン酸無水物(特に芳香族多価カルボ
ン酸無水物)から誘導されるイミド化合物(N−ヒドロ
キシフタル酸イミドなどのN−ヒドロキシイミド化合
物)で構成された触媒の存在下、窒素酸化物[N2O3、
NO2などのNpOq(式中、pは1又は2の整数、qは
1〜6の整数を示す)又はそれを主成分として含む窒素
酸化物など]との反応によりニトロ基を導入する方法、
(ii)酸化二窒素および一酸化窒素のうち少なくともいず
れか一方の窒素酸化物と酸素とを用いてニトロ基を導入
する方法、および(iii)二酸化窒素の反応によりニトロ
基を導入する方法などが挙げられる。The method for introducing a nitro group includes (i) an imide compound derived from an alicyclic or aromatic polycarboxylic anhydride (particularly, an aromatic polycarboxylic anhydride) such as N-hydroxyphthalimide; Nitrogen oxide [N 2 O 3 ,
(Wherein, p is an integer of 1 or 2, q is an integer of 1~6) N p O q such NO 2 introduced nitro group by reaction with nitrogen oxides, etc.] containing as a main component thereof, or how to,
(ii) a method of introducing a nitro group using nitrogen oxide and / or oxygen of at least one of nitrous oxide and nitric oxide, and (iii) a method of introducing a nitro group by a reaction of nitrogen dioxide. No.
【0039】前記イミド化合物は、助触媒、例えば、遷
移金属化合物[遷移金属元素(Sc、Laなどの周期表
3族元素;Tiなどの周期表4族元素;Vなどの周期表
5族元素;Mo、Wなどの周期表6族元素;Mnなどの
周期表7族元素;Fe、Ruなどの周期表8族元素;C
o、Rhなどの周期表9族元素;Niなどの周期表10
族元素;Cuなどの周期表11族元素など)など]を含
む化合物と併用してもよい。金属化合物は、金属酸化
物、有機酸塩(酢酸塩など)、無機酸塩(硝酸塩、硫酸
塩など)、ハロゲン化物(塩化物など)、配位化合物
(アセチルアセトナト錯体などの錯体又は錯塩など)、
ヘテロポリ酸又はその塩(コバルトモリブデン酸塩、モ
リブデンタングステン酸塩、バナジウムモリブデン酸塩
など)、ホウ素化合物などであってもよい。The imide compound is a co-catalyst, for example, a transition metal compound [a transition metal element (a Group 3 element such as Sc or La; a Group 4 element such as Ti; a Group 5 element such as V); Group 6 elements of the periodic table such as Mo and W; Group 7 elements of the periodic table such as Mn; Group 8 elements of the periodic table such as Fe and Ru; C
Periodic Table 9 elements such as o and Rh; Periodic Table 10 such as Ni
Group element such as Cu). Metal compounds include metal oxides, organic acid salts (such as acetates), inorganic acid salts (such as nitrates and sulfates), halides (such as chlorides), and coordination compounds (complexes or complex salts such as acetylacetonato complexes). ),
It may be a heteropoly acid or a salt thereof (such as cobalt molybdate, molybdenum tungstate, or vanadium molybdate), or a boron compound.
【0040】なお、前記イミド化合物及び助触媒、ニト
ロ化の詳細については、特開平8−38909号公報や
特開平11−106360号公報などを参照できる。For details of the imide compound, cocatalyst, and nitration, reference can be made to JP-A-8-38909 and JP-A-11-106360.
【0041】前記イミド化合物の使用量は、アミン類前
駆体1モルに対して0.001モル(0.1モル%)〜
1モル(100モル%)、好ましくは0.001モル
(0.1モル%)〜0.5モル(50モル%)程度であ
る。助触媒の使用量は、アミン類前駆体1モルに対して
0.0001モル(0.01モル%)〜0.7モル(7
0モル%)、好ましくは0.001モル(0.1モル
%)〜0.5モル(50モル%)程度である。ヘテロポ
リ酸又はその塩を助触媒として使用する場合、アミン類
前駆体100重量部に対して0.1〜25重量部、好ま
しくは0.5〜10重量部程度である。窒素酸化物の使
用量は、アミン類前駆体1モルに対して1〜50モル、
好ましくは1.5〜30モル程度である。The amount of the imide compound used is 0.001 mol (0.1 mol%) to 1 mol of the amine precursor.
It is about 1 mol (100 mol%), preferably about 0.001 mol (0.1 mol%) to 0.5 mol (50 mol%). The amount of the cocatalyst used is 0.0001 mol (0.01 mol%) to 0.7 mol (7 mol) with respect to 1 mol of the amine precursor.
0 mol%), preferably about 0.001 mol (0.1 mol%) to 0.5 mol (50 mol%). When a heteropoly acid or a salt thereof is used as a cocatalyst, the amount is 0.1 to 25 parts by weight, preferably about 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the amine precursor. The used amount of the nitrogen oxide is 1 to 50 mol per 1 mol of the amine precursor,
Preferably it is about 1.5 to 30 mol.
【0042】ニトロ化反応は、通常、反応に不活性な有
機溶媒中で行われる。有機溶媒としては、例えば、前記
例示の溶媒[例えば、有機酸、ニトリル類(アセトニト
リル、ベンゾニトリルなど)、アミド類(ホルムアミ
ド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、
ジメチルアセトアミドなど)、アルコール類、脂肪族炭
化水素類(ヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(ベンゼ
ン、トルエンなど)、ハロゲン化炭化水素類(クロロホ
ルムなど)、ニトロ化合物、エステル類(酢酸エチル、
酢酸ブチル、酢酸イソブチル)、エーテル類(ジオキサ
ン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど)、こ
れらの混合溶媒など]が挙げられる。溶媒としては、有
機酸(例えば、酢酸などのカルボン酸)、ニトリル類
(例えば、ベンゾニトリルなど)、ハロゲン化炭化水素
類(例えば、ジクロロエタンなど)を用いる場合が多
い。The nitration reaction is usually performed in an organic solvent inert to the reaction. Examples of the organic solvent include the solvents exemplified above [eg, organic acids, nitriles (acetonitrile, benzonitrile, etc.), amides (formamide, acetamido, dimethylformamide (DMF),
Dimethylacetamide, etc.), alcohols, aliphatic hydrocarbons (hexane, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, etc.), halogenated hydrocarbons (chloroform, etc.), nitro compounds, esters (ethyl acetate,
Butyl acetate, isobutyl acetate), ethers (dioxane, diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.), and mixed solvents thereof. As the solvent, organic acids (for example, carboxylic acids such as acetic acid), nitriles (for example, benzonitrile), and halogenated hydrocarbons (for example, dichloroethane) are often used.
【0043】反応温度は、イミド化合物やアミノ類前駆
体の種類などに応じて、例えば、0〜150℃、好まし
くは25〜125℃、さらに好ましくは30〜100℃
程度の範囲から選択できる。ニトロ化反応は、常圧又は
加圧下で行うことができる。The reaction temperature is, for example, from 0 to 150 ° C., preferably from 25 to 125 ° C., and more preferably from 30 to 100 ° C., depending on the type of the imide compound or amino precursor.
You can choose from a range of degrees. The nitration reaction can be performed under normal pressure or under pressure.
【0044】ニトロ基を有する化合物を還元する方法と
しては、慣用の方法、例えば、還元剤として水素を用い
る接触水素添加法[触媒として、例えば、白金などの周
期表9〜11族金属の単体や、これらの金属元素を含む
化合物(酸化白金、パラジウム炭素など)などを用いる
接触水素添加法など]、水素化還元剤(水素化アルミニ
ウム、水素化アルミニウムリチウムなど)を用いる還元
法などにより行うことができる。As a method for reducing a compound having a nitro group, a conventional method, for example, a catalytic hydrogenation method using hydrogen as a reducing agent [as a catalyst, for example, a simple substance of a metal of Groups 9 to 11 of the periodic table such as platinum or the like] , A catalytic hydrogenation method using compounds containing these metal elements (such as platinum oxide and palladium carbon), and a reduction method using a hydride reducing agent (such as aluminum hydride and lithium aluminum hydride). it can.
【0045】前記環Zへのヒドロキシル基の導入は、慣
用の酸化方法、例えば、硝酸やクロム酸を用いる酸化方
法、触媒としてコバルト塩を用いる酸素酸化方法、生化
学的酸化方法などにより得ることができ、環Zにハロゲ
ン原子(臭素原子など)を導入し、硝酸銀や硫酸銀など
の無機塩を用いて加水分解してヒドロキシル基を導入す
る方法により得ることもできる。また、前記イミド化合
物と必要により前記助触媒とで構成された酸化触媒の存
在下、酸素酸化することによりヒドロキシル基を導入し
ていもよい。前記環Zへのカルボキシル基の導入は、前
記イミド化合物と必要により前記助触媒とで構成された
酸化触媒の存在下、一酸化炭素及び酸素を接触させるこ
とによりカルボキシル基を導入できる。The introduction of a hydroxyl group into the ring Z can be obtained by a conventional oxidation method, for example, an oxidation method using nitric acid or chromic acid, an oxygen oxidation method using a cobalt salt as a catalyst, a biochemical oxidation method, or the like. Alternatively, it can be obtained by introducing a halogen atom (such as a bromine atom) into the ring Z, and hydrolyzing with an inorganic salt such as silver nitrate or silver sulfate to introduce a hydroxyl group. Further, a hydroxyl group may be introduced by oxygen oxidation in the presence of an oxidation catalyst composed of the imide compound and, if necessary, the cocatalyst. The carboxyl group can be introduced into the ring Z by bringing carbon monoxide and oxygen into contact with each other in the presence of an oxidation catalyst composed of the imide compound and, if necessary, the cocatalyst.
【0046】前記環Zへのオキソ基の導入は、硫酸など
の強酸の存在下、前記イミド化合物及び必要により前記
助触媒を用いて、酸素と接触させることにより行うこと
ができる。なお、前記架橋環(アダマンタン環など)を
構成する炭化水素環のうち少なくとも1つの環がラクト
ン環を形成している化合物は、例えば、ケトン化合物
(アダマンタノン化合物など)を、前記イミド化合物及
び必要により前記助触媒(酢酸コバルト、コバルトアセ
チルアセトナトなどのコバルト化合物など)の存在下、
共酸化剤としての第1級又は第2級アルコール(メタノ
ールなどのC1-6アルキルアルコール、シクロヘキサノ
ールなどのC5-8シクロアルカノール、1−フェニルエ
タノール、ベンズヒドロールなどのアラルキルアルコー
ルなど)とともに、分子状酸素により酸化するバイヤー
ビリガー型の反応や、前記ケトン化合物(アダマンタノ
ン化合物など)と過酸化物(過酢酸、m−クロロ過安息
香酸などの過酸;過酸化水素などの過酸化物など)との
慣用のバイヤービリガー反応により得ることができる。The introduction of an oxo group into the ring Z can be carried out by contacting oxygen with the imide compound and, if necessary, the cocatalyst in the presence of a strong acid such as sulfuric acid. The compound in which at least one of the hydrocarbon rings constituting the bridged ring (such as an adamantane ring) forms a lactone ring includes, for example, a ketone compound (such as an adamantane compound), the imide compound and the By the presence of the co-catalyst (cobalt acetate, cobalt compounds such as cobalt acetylacetonate, etc.)
With a primary or secondary alcohol (C 1-6 alkyl alcohol such as methanol, C 5-8 cycloalkanol such as cyclohexanol, aralkyl alcohol such as 1-phenylethanol and benzhydrol) as a co-oxidizing agent Or a Bayer-Villiger-type reaction in which the compound is oxidized by molecular oxygen, or the ketone compound (adamantanone compound or the like) and a peroxide (peracetic acid such as peracetic acid or m-chloroperbenzoic acid); or a peroxide such as hydrogen peroxide. ) Can be obtained by a conventional Bayer-Villiger reaction.
【0047】前記ヒドロキシル化、カルボキシル化、オ
キソ化及び及びラクトン環の形成反応は、反応に不活性
な溶媒、例えば、前記ニトロ化反応の項で例示の有機溶
媒の存在下で行ってもよい。反応は、0〜300℃(例
えば、10〜200℃)、好ましくは30〜150℃程
度の温度で、常圧又は加圧下で行うことができる。イミ
ド化合物を触媒として用いる場合、イミド化合物の使用
量は、基質1モルに対して、前記ニトロ化反応の項で例
示した範囲から選択できる。また、助触媒を用いる場
合、助触媒の割合は、イミド化合物1モルに対して0.
001〜10モル、好ましくは0.01〜5モル程度で
ある。また、酸素の使用量は、基質1モルに対して、
0.5〜100モル、好ましくは1〜50モル程度であ
る。カルボキシル化反応において、一酸化炭素の使用量
は、基質1モルに対して、2〜50モル、好ましくは5
〜30モル程度である。オキソ化反応において、強酸の
使用量は、0.00001〜1モル(0.001〜10
0モル%)。好ましくは0.0005〜0.7モル
(0.05〜70モル%)程度である。ヒドロキシル化
及びカルボキシル化反応の詳細は、例えば、特開平11
−106360号公報などを参照できる。また、オキソ
化反応の詳細は、例えば、特開平10−309469号
公報などを参照できる。The hydroxylation, carboxylation, oxolation and lactone ring formation reaction may be carried out in the presence of a solvent inert to the reaction, for example, the organic solvent exemplified in the section of the nitration reaction. The reaction can be carried out at a temperature of 0 to 300 ° C (for example, 10 to 200 ° C), preferably about 30 to 150 ° C, under normal pressure or under pressure. When an imide compound is used as a catalyst, the amount of the imide compound used can be selected from the range exemplified in the section of the nitration reaction per 1 mol of the substrate. When a co-catalyst is used, the ratio of the co-catalyst is 0.1 to 1 mol of the imide compound.
It is about 001 to 10 mol, preferably about 0.01 to 5 mol. The amount of oxygen used is
It is about 0.5 to 100 mol, preferably about 1 to 50 mol. In the carboxylation reaction, the amount of carbon monoxide used is 2 to 50 mol, preferably 5 to 1 mol of the substrate.
About 30 mol. In the oxo-forming reaction, the amount of the strong acid used is 0.00001 to 1 mol (0.001 to 10 mol).
0 mol%). It is preferably about 0.0005 to 0.7 mol (0.05 to 70 mol%). Details of the hydroxylation and carboxylation reactions are described in, for example,
Reference can be made to JP-A-106360. Further, for details of the oxo-forming reaction, for example, JP-A-10-309469 can be referred to.
【0048】重合体における前記式(1)のユニットの
割合は、例えば、重合体全体に対して、5〜100重量
%、好ましくは5〜80重量%(例えば、5〜60重量
%)、さらに好ましくは10〜50重量%(例えば、1
5〜45重量%)程度である。The proportion of the unit of the formula (1) in the polymer is, for example, 5 to 100% by weight, preferably 5 to 80% by weight (for example, 5 to 60% by weight), and more Preferably 10 to 50% by weight (for example, 1
5 to 45% by weight).
【0049】前記マレイミド系単量体は、ドライエッチ
ング耐性をさらに改善するため、環内の二重結合により
付加反応が可能な慣用の環状オレフィンなどと組み合わ
せて用いることにより共重合させてもよい。In order to further improve the resistance to dry etching, the maleimide-based monomer may be copolymerized by using it in combination with a conventional cyclic olefin capable of performing an addition reaction by a double bond in the ring.
【0050】このような環状オレフィンユニットとし
て、本発明のマレイミド系重合体は、前記式(2)〜
(4)で表されるユニットから選択された少なくとも1
種を含んでもよい。前記ユニットは、前記式(2)〜
(4)のそれぞれに対応する単量体(環状オレフィン)
を重合させることにより得られる。前記環状オレフィン
は、前記例示の置換基を有していてもよい。As such a cyclic olefin unit, the maleimide-based polymer of the present invention has the formula (2)
At least one selected from the unit represented by (4)
May contain seeds. The unit has the formula (2)
Monomers (cyclic olefins) corresponding to each of (4)
Is obtained by polymerizing The cyclic olefin may have a substituent described above.
【0051】前記式(2)及び(3)において、xは0
〜4の整数、好ましくは0〜2の整数、さらに好ましく
は0又は1(特に0)である。In the above formulas (2) and (3), x is 0
An integer of 0 to 4, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1 (particularly 0).
【0052】式(2)のユニットに対応する単量体とし
ては、ノルボルネン類、例えば、ノルボルネン、2−ボ
ルネン、7,7−ジメチル−2−ノルボルネンなどのC
1-4アルキル基などで置換されいてもよいノルボルネン
などが挙げられる。Examples of the monomer corresponding to the unit of the formula (2) include norbornenes such as C, such as norbornene, 2-bornene and 7,7-dimethyl-2-norbornene.
Examples include norbornene which may be substituted with a 1-4 alkyl group.
【0053】式(2)のユニットに対応する単量体の割
合は、マレイミド系単量体100重量部に対して、10
〜200重量部、好ましくは20〜100重量部、さら
に好ましくは50〜90重量部程度である。The ratio of the monomer corresponding to the unit of the formula (2) is 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the maleimide monomer.
To 200 parts by weight, preferably 20 to 100 parts by weight, more preferably about 50 to 90 parts by weight.
【0054】前記式(3)において、R1で表される脱
離基としては、メチル、エチル、t−ブチル基などのC
1-6アルキル基(特にt−ブチル基);テトラヒドロフ
ラニル、テトラヒドロピラニル基などの5〜8員(特に
5又は6員)オキサシクロアルキル基;2−オキセパニ
ル基などが挙げられる。また、式(3)において、基−
C(=O)−O−R1の置換位置は、特に制限されず、
ノルボルネン環の橋頭位であってもよいが、通常、メチ
レンユニット(2級炭素原子)である。In the above formula (3), examples of the leaving group represented by R 1 include C, such as methyl, ethyl and t-butyl.
1-6 alkyl group (particularly t-butyl group); 5- to 8-membered (particularly 5- or 6-membered) oxacycloalkyl group such as tetrahydrofuranyl and tetrahydropyranyl group; 2-oxepanyl group and the like. In the formula (3), the group-
The substitution position of C (= O) —O—R 1 is not particularly limited,
It may be at the bridgehead of the norbornene ring, but is usually a methylene unit (secondary carbon atom).
【0055】式(3)のユニットに対応する単量体とし
ては、ノルボルネン類、例えば、5−メトキシカルボニ
ルノルボルネン、5−エトキシカルボニルノルボルネ
ン、5−t−ブトキシカルボニルノルボルネンなどの低
級アルコキシ−カルボニルノルボルネン;5−(2−テ
トラヒドロピラニルオキシカルボニル)ノルボルネン、
5−(2−テトラヒドロフラニルオキシカルボニル)ノ
ルボルネンなどのオキサシクロアルキルノルボルネンな
どが挙げられ、特に脱離基としてt−ブチル基を有する
ノルボルネン類が好ましい。前記単量体は単独で又は2
種以上組み合わせて使用できる。Examples of the monomer corresponding to the unit of the formula (3) include norbornenes, for example, lower alkoxy-carbonylnorbornene such as 5-methoxycarbonylnorbornene, 5-ethoxycarbonylnorbornene and 5-tert-butoxycarbonylnorbornene; 5- (2-tetrahydropyranyloxycarbonyl) norbornene,
Oxacycloalkylnorbornenes such as 5- (2-tetrahydrofuranyloxycarbonyl) norbornene and the like can be mentioned, and norbornenes having a t-butyl group as a leaving group are particularly preferable. The monomer alone or 2
More than one species can be used in combination.
【0056】このような単量体を共重合すると、カルボ
ン酸エステル部位を重合体に導入できるため、特にレジ
スト用途においては、酸により脱離基R1を脱離して遊
離のカルボキシル基を生成し、アルカリ現像に伴う樹脂
の可溶化を促進させるのに有用である。When such a monomer is copolymerized, a carboxylic acid ester site can be introduced into the polymer. Therefore, particularly in resist applications, the leaving group R 1 is eliminated by an acid to form a free carboxyl group. It is useful for accelerating the solubilization of the resin accompanying alkali development.
【0057】式(3)のユニットに対応する単量体の割
合は、マレイミド系単量体100重量部に対して、10
〜200重量部、好ましくは20〜100重量部、さら
に好ましくは50〜90重量部程度である。The ratio of the monomer corresponding to the unit of the formula (3) is 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the maleimide monomer.
To 200 parts by weight, preferably 20 to 100 parts by weight, more preferably about 50 to 90 parts by weight.
【0058】前記式(3)において、yは0〜4の整
数、好ましくは0〜2の整数、さらに好ましくは0又は
1(特に0)である。また、式(3)のユニットを構成
するラクトン環Z1の員数は、特に制限されず、5〜8
員、好ましくは5又は6員である。また、ラクトン環を
構成するメチレン炭素原子には前記例示の置換基(特
に、メチル基などのC1-4アルキル基など)を有してい
てもよい。In the above formula (3), y is an integer of 0-4, preferably an integer of 0-2, more preferably 0 or 1 (particularly 0). Also, number of members in the lactone ring Z 1 constituting the unit of formula (3) is not particularly limited, 5-8
Members, preferably 5 or 6 members. Further, the methylene carbon atom constituting the lactone ring may have the above-described substituent (particularly, a C 1-4 alkyl group such as a methyl group).
【0059】式(3)のユニットに対応する単量体とし
ては、4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デ
カン−8−エン−5−オン、3−オキサトリシクロ
[5.2.1.02,6]デカン−8−エン−4−オン、
5−オキサトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカ
ン−9−エン−6−オン、4−オキサトリシクロ[6.
2.1.02,7]ウンデカン−9−エン−5−オンなど
のトリシクロ体(y=0に相当);4−オキサペンタシ
クロ[6.5.1.19,12.02,6.08,13]ペンタデ
カン−10−エン−5−オン、3−オキサペンタシクロ
[6.5.1.19, 12.02,6.08,13]ペンタデカン
−10−エン−4−オン、5−オキサペンタシクロ
[6.6.1.110,13.02,7.09,14]ヘキサデカン
−11−エン−6−オン、4−オキサペンタシクロ
[6.6.1.110,13.02,7.09,14]ヘキサデカン
−11−エン−5−オンなどのペンタシクロ体(y=1
に相当)などが挙げられる。特に、トリシクロ体が好ま
しい。このような単量体を用いて共重合させると、重合
体にラクトン環を導入でき、基板への密着性を改善する
こともできる。前記単量体は、単独で又は2種以上組み
合わせて使用できる。Examples of the monomer corresponding to the unit of the formula (3) include 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-en-5-one, 3-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-en-4-one,
5-oxatricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undecane-9-en-6-one, 4-oxatricyclo [6.
2.1.0 2,7 ] tricyclo-compounds such as undecane-9-en-5-one (corresponding to y = 0); 4-oxapentacyclo [6.5.1.1 9,12 . 0 2,6 . 0 8,13] pentadecane-10-ene-5-one, 3-oxa penta cyclo [6.5.1.1 9, 12. 0 2,6 . 0 8,13] pentadecane-10-en-4-one, 5-oxa penta cyclo [6.6.1.1 10, 13. 0 2,7 . 0 9,14] hexadecane-11-en-6-one, 4-oxa-penta cyclo [6.6.1.1 10, 13. 0 2,7 . 0 9,14 ] hexadecane-11-en-5-one (y = 1
And the like). Particularly, a tricyclo form is preferable. When copolymerization is performed using such a monomer, a lactone ring can be introduced into the polymer, and the adhesion to a substrate can be improved. The monomers may be used alone or in combination of two or more.
【0060】このような式(3)に対応する単量体は、
例えば、式(3)のラクトン環に対応し、かつラクトン
環内に二重結合を有する化合物とシクロペンタジエンと
をディールス・アルダー反応させることにより製造でき
る。また、J.Org.Chem.,第41巻,第7
号,第1221頁(1976)、J.Org.Che
m.,第50巻,第25号,第5193頁(198
5)、Tetrahedron.Lett.,第409
9頁,(1976)などに記載の方法などにより製造し
てもよい。The monomer corresponding to the formula (3) is
For example, it can be produced by subjecting a compound corresponding to the lactone ring of the formula (3) and having a double bond in the lactone ring to a cyclopentadiene by a Diels-Alder reaction. Also, J.I. Org. Chem. , Vol. 41, No. 7
No. 1221 (1976); Org. Che
m. , Vol. 50, No. 25, p. 5193 (198
5), Tetrahedron. Lett. , 409
It may be produced by the method described on page 9, (1976) and the like.
【0061】ユニット(3)に対応する単量体の割合
は、マレイミド系単量体100重量部に対して、1〜3
00重量部、好ましくは5〜200重量部、さらに好ま
しくは10〜150重量部程度である。The ratio of the monomer corresponding to the unit (3) is 1 to 3 with respect to 100 parts by weight of the maleimide monomer.
00 parts by weight, preferably about 5 to 200 parts by weight, and more preferably about 10 to 150 parts by weight.
【0062】また、本発明のマレイミド系重合体は、さ
らに(メタ)アクリル酸又はそのエステル及び無水マレ
イン酸又はそのエステルから選択された少なくとも一種
をユニットとして含んでいてもよい。The maleimide polymer of the present invention may further contain at least one selected from (meth) acrylic acid or its ester and maleic anhydride or its ester as a unit.
【0063】(メタ)アクリル酸又はそのエステルを共
重合させることにより、重合体に種々の機能(密着性、
易現像性、ドライエッチング耐性、皮膜特性など)を付
与できる。By copolymerizing (meth) acrylic acid or its ester, various functions (adhesion,
Easy developability, dry etching resistance, film properties, etc.).
【0064】前記(メタ)アクリル酸エステルとして
は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル[(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)
アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチ
ル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸
オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、
(メタ)アクリル酸ラウリルなどの(メタ)アクリル酸
C1-20アルキルエステル(メタ)アクリル酸(好ましく
はC1-6アルキルエステル、特に(メタ)アクリル酸C
1-4アルキルエステル)など]、(メタ)アクリル酸ヒ
ドロキシアルキルエステル(ヒドロキシC2-4アルキル
(メタ)アクリレートなど)、グリシジル(メタ)アク
リレート、シクロアルキル(メタ)アクリレート、ビ又
はポリシクロアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げ
られる。なお、シクロアルキル(メタ)アクリレート及
びビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリレートに
は、シクロアルキルアルキル(メタ)アクリレート及び
ビ又はポリシクロアルキルアルキル(メタ)アクリレー
トも含まれ、さらにシクロアルキル基やビ又はポリシク
ロアルキル基の環を構成する炭素原子の1又は2個(特
に1個)が酸素原子で置換されている(メタ)アクリレ
ートも含まれる。また、ビ又はポリシクロアルキル(メ
タ)アクリレートにおいて、架橋環を構成する環のうち
少なくとも1つのシクロアルカン環がラクトン環を形成
してもよい。Examples of the (meth) acrylate include alkyl (meth) acrylates [methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and (meth) acrylate.
N-butyl acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylic acid C 1-20 alkyl ester such as lauryl (meth) acrylate (meth) acrylic acid (preferably C 1-6 alkyl ester, especially (meth) acrylic acid C
1-4 alkyl esters), hydroxyalkyl (meth) acrylates (hydroxy C2-4 alkyl (meth) acrylates, etc.), glycidyl (meth) acrylate, cycloalkyl (meth) acrylate, bi- or polycycloalkyl ( (Meth) acrylate and the like. The cycloalkyl (meth) acrylate and bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate also include cycloalkylalkyl (meth) acrylate and bi- or polycycloalkylalkyl (meth) acrylate, and further include a cycloalkyl group, (Meth) acrylates in which one or two (particularly one) of the carbon atoms constituting the ring of the polycycloalkyl group are substituted with an oxygen atom are also included. In the bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate, at least one cycloalkane ring among the rings constituting the bridged ring may form a lactone ring.
【0065】前記(メタ)アクリル酸又はそのエステル
は、1種で又は2種以上組み合わせて使用できる。前記
シクロアルキル(メタ)アクリレートやビ又はポリシク
ロアルキル(メタ)アクリレートを共重合させると、マ
レイミド系重合体のドライエッチング耐性をさらに向上
するのに有利である。The above (meth) acrylic acid or its ester can be used alone or in combination of two or more. Copolymerization of the cycloalkyl (meth) acrylate or bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate is advantageous for further improving the dry etching resistance of the maleimide-based polymer.
【0066】シクロアルキル(メタ)アクリレートに
は、シクロアルキル(メタ)アクリレート類[シクロペ
ンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)
アクリレートなどのC5-8シクロアルキル−(メタ)ア
クリレート(特にC5-6シクロアルキル(メタ)アクリ
レート);2−テトラヒドロフラニル(メタ)アクリレ
ート、2−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレー
ト、4−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレートな
どの2−,3−又は4−オキサシクロアルキル(メタ)
アクリレート(例えば、5〜8員、特に5又は6
員)]、シクロアルキル−アルキル(メタ)アクリレー
ト類[シクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、シ
クロヘキシルジメチルメチル(メタ)アクリレートなど
のC5-8シクロアルキル−C1-10アルキル(メタ)アク
リレート(好ましくはC5-6シクロアルキル−C2-8アル
キル(特に分岐状C3-7アルキル)(メタ)アクリレー
ト);2−テトラヒドロピラニルメチル(メタ)アクリ
レートなどの5〜8員(特に5又は6員)の2−,3
−,又は4−オキサシクロアルキル−C1-10アルキル
(好ましくは、C2-8アルキル、特にC3-7アルキル)
(メタ)アクリレートなど]などが含まれる。前記オキ
サシクロアルキル(メタ)アクリレート及びシクロアル
キルアルキル(メタ)アクリレートなどが好ましい。Cycloalkyl (meth) acrylates include cycloalkyl (meth) acrylates [cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate]
C5-8 cycloalkyl- (meth) acrylate such as acrylate (especially C5-6 cycloalkyl (meth) acrylate); 2-tetrahydrofuranyl (meth) acrylate, 2-tetrahydropyranyl (meth) acrylate, 4-tetrahydro 2-, 3- or 4-oxacycloalkyl (meth) such as pyranyl (meth) acrylate
Acrylates (e.g. 5-8 members, especially 5 or 6
)], Cycloalkyl-alkyl (meth) acrylates [C 5-8 cycloalkyl-C 1-10 alkyl (meth) acrylates such as cyclohexylmethyl (meth) acrylate and cyclohexyldimethylmethyl (meth) acrylate (preferably C 5-6 cycloalkyl -C 2-8 alkyl (especially branched C 3-7 alkyl) (meth) acrylate); 2-tetrahydropyranyl-methyl (meth) 5-8 membered, such as acrylates (especially 5 or 6-membered) 2-, 3
-Or 4-oxacycloalkyl-C 1-10 alkyl (preferably C 2-8 alkyl, especially C 3-7 alkyl)
(Meth) acrylate, etc.]. The oxacycloalkyl (meth) acrylate and the cycloalkylalkyl (meth) acrylate are preferred.
【0067】ビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリ
レートには、ビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリ
レート類[ポリシクロアルキル(メタ)アクリレート、
例えば、ノルピニル(メタ)アクリレート、ノルボルニ
ル(メタ)アクリレートなどのビシクロアルキル(メ
タ)アクリレート;アダマンチル(メタ)アクリレー
ト、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル(メタ)
アクリレート、トリシクロ[4.3.1.12,5]ウン
デシル(メタ)アクリレートなどのトリシクロアルキル
(メタ)アクリレート;テトラシクロ[4.4.0.1
2,5.17,10]ドデシル(メタ)アクリレートなどのテ
トラシクロアルキル(メタ)アクリレートなど]、ラク
トン環を有するビ又はポリシクロアルキル(メタ)アク
リレート類[前記ビ又はポリシクロアルキル(メタ)ア
クリレートにおいて、少なくとも1つのシクロアルカン
環がラクトン環を形成している(メタ)アクリレート、
すなわち、シクロアルカン環の2級炭素原子が1又は2
個(特に1個)の基−C(=O)−O−で置換されてい
るビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリレート(例
えば、4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウ
ンデカン−5−オン−1−イル(メタ)アクリレートな
どのアダマンチル(メタ)アクリレートのアダマンタン
環の2級炭素原子(例えば、4−,6−及び10位の2
級炭素原子)が基−C(=O)−O−で置換されている
アダマンチル(メタ)アクリレート類似体など)な
ど];ビ又はポリシクロアルキル−アルキル(メタ)ア
クリレート類[ポリシクロアルキル−アルキル(メタ)
アクリレート、例えば、ノルボルニルメチル(メタ)ア
クリレート、ノルボルニルジメチルメチル(メタ)アク
リレートなどのビシクロアルキルC1-10アルキル(好ま
しくはC2-8アルキル、特に分岐状C3-7アルキル)(メ
タ)アクリレート;アダマンチルメチル(メタ)アクリ
レート、アダマンチルエチル(メタ)アクリレート、ア
ダマンチルジメチルメチル(メタ)アクリレート、アダ
マンチルイソプロピルメチルメチル(メタ)アクリレー
ト、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシルジメチル
メチル(メタ)アクリレートなどのトリシクロアルキル
C1-10アルキル(好ましくはC2-8アルキル、特に分岐
状C3-7アルキル)(メタ)アクリレート;テトラシク
ロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデシルジメチルメ
チル(メタ)アクリレートなどのテトラシクロアルキル
C1-10アルキル(好ましくはC2-8アルキル、特に分岐
状C3 -7アルキル)(メタ)アクリレートなど]、ラク
トン環を有するビ又はポリシクロアルキルアルキル(メ
タ)アクリレート[前記ビ又はポリシクロアルキルアル
キル(メタ)アクリレートにおいて、ポリシクロ環を構
成する少なくとも1つのシクロアルカン環がラクトン環
を形成している(メタ)アクリレート、すなわち、シク
ロアルカン環の2級炭素原子が1又は2個(特に1個)
の基−C(=O)−O−で置換されているビ又はポリシ
クロアルキルアルキル(メタ)アクリレート(4−オキ
サトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−
オン−1−イル−メチル(メタ)アクリレート、4−オ
キサトリシクロ[4.3.1.13, 8]ウンデカン−5
−オン−1−イル−ジメチルメチル(メタ)アクリレー
ト、4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウン
デカン−5−オン−1−イル−イソプロピルメチルメチ
ル(メタ)アクリレートなどのアダマンチルアルキル
(メタ)アクリレートのアダマンタン環の2級炭素原子
(例えば、4−,6−及び10位の2級炭素原子)が基
−C(=O)−O−で置換されているアダマンチルC
1-10アルキル(好ましくはC2-8アルキル、特に分岐状
C3-7アルキル)(メタ)アクリレート類似体など)な
ど]などが挙げられる。The bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate includes bi- or polycycloalkyl (meth) acrylates [polycycloalkyl (meth) acrylate,
For example, bicycloalkyl (meth) acrylates such as norpinyl (meth) acrylate and norbornyl (meth) acrylate; adamantyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyl (meth)
Acrylates, tricycloalkyl (meth) acrylates such as tricyclo [4.3.1.1 2,5 ] undecyl (meth) acrylate; tetracyclo [4.4.0.1
2,5 . 1 7,10 ] tetracycloalkyl (meth) acrylates such as dodecyl (meth) acrylate, etc., and bi- or polycycloalkyl (meth) acrylates having a lactone ring [in the aforementioned bi- or polycycloalkyl (meth) acrylates, (Meth) acrylate in which one cycloalkane ring forms a lactone ring,
That is, the secondary carbon atom of the cycloalkane ring is 1 or 2
Bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate substituted with one (particularly one) group —C (= O) —O— (for example, 4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] Secondary carbon atoms of the adamantane ring of adamantyl (meth) acrylates such as undecane-5-one-1-yl (meth) acrylate (for example, 2-, 2- and 10-position 2
Adamantyl (meth) acrylate analogs, etc., in which a quaternary carbon atom is substituted with a group —C (= O) —O—); bi- or polycycloalkyl-alkyl (meth) acrylates [polycycloalkyl-alkyl (Meta)
Acrylates, for example bicycloalkyl C 1-10 alkyl (preferably C 2-8 alkyl, especially branched C 3-7 alkyl) such as norbornylmethyl (meth) acrylate, norbornyldimethylmethyl (meth) acrylate Meth) acrylate; adamantylmethyl (meth) acrylate, adamantylethyl (meth) acrylate, adamantyldimethylmethyl (meth) acrylate, adamantylisopropylmethylmethyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyldimethyl Tricycloalkyl C 1-10 alkyl (preferably C 2-8 alkyl, especially branched C 3-7 alkyl) such as methyl (meth) acrylate (meth) acrylate; tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10] dodecyl dimethyl methyl (meth) tetra cycloalkyl C 1-10 alkyl (preferably C 2-8 alkyl, in particular branched C 3 -7 alkyl), such as acrylates such as (meth) acrylate], a lactone ring A bi- or polycycloalkylalkyl (meth) acrylate having (in the bi- or polycycloalkylalkyl (meth) acrylate, a (meth) acrylate in which at least one cycloalkane ring constituting a polycyclo ring forms a lactone ring, A cycloalkane ring having one or two secondary carbon atoms (especially one)
Or polycycloalkylalkyl (meth) acrylate (4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-5-) substituted with a group -C (= O) -O-
One-1-yl - methyl (meth) acrylate, 4-oxatricyclo [4.3.1.1 3, 8] undecane -5
Such as -on-1-yl-dimethylmethyl (meth) acrylate, 4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-5-one-1-yl-isopropylmethylmethyl (meth) acrylate Adamantyl C wherein a secondary carbon atom (for example, a secondary carbon atom at the 4-, 6- and 10-position) of the adamantane ring of the adamantyl alkyl (meth) acrylate is substituted by a group -C (= O) -O-
1-10 alkyl (preferably C 2-8 alkyl, particularly branched C 3-7 alkyl) (meth) acrylate analog, etc.) and the like.
【0068】ビ又はトリシクロアルキル(メタ)アクリ
レート(ノルボルニル(メタ)アクリレート、アダマン
チル(メタ)アクリレートなど)、前記ラクトン環を有
するビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリレート
(特にアダマンチル(メタ)アクリレート類似体)、ビ
又はトリシクロアルキルアルキル(メタ)アクリレート
(特に、ノルボルニルアルキル(メタ)アクリレート、
アダマンチルアルキル(メタ)アクリレートなど)が好
ましい。Bi- or tricycloalkyl (meth) acrylates (such as norbornyl (meth) acrylate and adamantyl (meth) acrylate), and bi- or polycycloalkyl (meth) acrylates having the lactone ring (particularly adamantyl (meth) acrylate analogs) ), Bi- or tricycloalkylalkyl (meth) acrylates (especially norbornylalkyl (meth) acrylates,
Adamantylalkyl (meth) acrylate and the like) are preferred.
【0069】前記シクロアルキル(メタ)アクリレート
又はビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリレートに
おいて、シクロアルキル基やビ又はポリシクロアルキル
基(ラクトン環や酸素原子をシクロアルカン環の構成単
位として有する基も含む)は、ヒドロキシル基、オキソ
基、アルキル基などの置換基を有していてもよい。ヒド
ロキシル基の置換位置は、シクロアルカン環の2級であ
ってもよく、ビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリ
レートでは、通常、3級炭素原子である。また、オキソ
基の置換位置はシクロアルカン環の2級炭素原子であ
る。アルキル基の置換位置は、ビ又はポリシクロアルキ
ル(メタ)アクリレートではシクロアルカン環の3級炭
素原子であってもよいが、通常、2級炭素原子である。In the above cycloalkyl (meth) acrylate or bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate, a cycloalkyl group, a bi- or polycycloalkyl group (including a group having a lactone ring or an oxygen atom as a structural unit of a cycloalkane ring is also included) ) May have a substituent such as a hydroxyl group, an oxo group, or an alkyl group. The substitution position of the hydroxyl group may be secondary in the cycloalkane ring, and is usually a tertiary carbon atom in bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate. The substitution position of the oxo group is the secondary carbon atom of the cycloalkane ring. The substitution position of the alkyl group may be a tertiary carbon atom of the cycloalkane ring in bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate, but is usually a secondary carbon atom.
【0070】シクロアルキル基(ビ又はポリシクロアル
キル基、シクロアルキルアルキル基、ビ又はポリシクロ
アルキルアルキル基も含む)やこれらのシクロアルキル
基が有する置換基などを適宜選択することにより、例え
ば、基板に対する密着性を改善したり、前記シクロアル
キル基の脱離を促進して遊離カルボキシル基を生成させ
たりと、種々の機能を付与することができる。例えば、
シクロアルカン環がラクトン環を含む場合や、ヒドロキ
シル基、オキソ基などの置換基を有する場合には、特に
レジスト用途において、基板との密着性を改善すること
ができる。By appropriately selecting a cycloalkyl group (including a bi- or polycycloalkyl group, a cycloalkylalkyl group, a bi- or polycycloalkylalkyl group) and a substituent of these cycloalkyl groups, for example, Various functions can be imparted, such as improving the adhesiveness to the compound, and promoting the elimination of the cycloalkyl group to generate a free carboxyl group. For example,
When the cycloalkane ring contains a lactone ring or has a substituent such as a hydroxyl group or an oxo group, adhesion to a substrate can be improved, particularly for resist applications.
【0071】このような単量体(基板密着型単量体)に
は、例えば、ラクトン環を有するビ又はポリシクロアル
キル(メタ)アクリレート(前記アダマンタン環の2級
炭素原子が基−C(=O)−O−で置き換わっているア
ダマンチル(メタ)アクリレート類似体など)、ヒドロ
キシル基含有ビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリ
レート[4−ヒドロキシノルボルニル(メタ)アクリレ
ートなどのヒドロキシノルボルニル(メタ)アクリレー
ト;アダマンタン環の3−,5−及び7位に1〜3個
(特に1又は2個)のヒドロキシル基を有するアダマン
チル(メタ)アクリレート(3−ヒドロキシアダマンチ
ル(メタ)アクリレート、3,5−ジヒドロキシアダマ
ンチル(メタ)アクリレート、3,5,7−トリヒドロ
キシアダマンチル(メタ)アクリレートなど)など]、
オキソ基含有ビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリ
レート[ノルボルナン環の2−,3−及び7位に1〜3
個(好ましくは1又は2個、特に1個)のオキソ基を有
するオキソノルボルニル(メタ)アクリレート(2−オ
キソノルボルニル(メタ)アクリレート、3−オキソノ
ルボルニル(メタ)アクリレートなどのモノオキソノル
ボルニル(メタ)アクリレート;2,3−ジオキソノル
ボルニル(メタ)アクリレートなどのジオキソノルボル
ニル(メタ)アクリレートなど);アダマンタン環の2
−,4−,6−及び8〜10位に1〜3個(好ましくは
1又は2個、特に1個)のオキソ基を有するオキソアダ
マンチル(メタ)アクリレート(2−オキソアダマンチ
ル)(メタ)アクリレート、4−オキソアダマンチル
(メタ)アクリレートなどのモノオキソアダマンチルマ
レイミド;2,4−ジオキソアダマンチル(メタ)アク
リレート、2,6−ジオキソアダマンチル(メタ)アク
リレート、N−(4,6−ジオキソアダマンチル)(メ
タ)アクリレートなどのジオキソアダマンチルマレイミ
ド;2,4,6−トリオキソアダマンチル(メタ)アク
リレートなどのトリオキソアダマンチル(メタ)アクリ
レートなど)など];ヒドロキシル基及びオキソ基含有
ビ又はポリシクロアルキル(メタ)アクリレート[4−
ヒドロキシ−2−オキソノルボルニル(メタ)アクリレ
ート、4−ヒドロキシ−3−オキソノルボルニル(メ
タ)アクリレートなどのヒドロキシオキソノルボルニル
(メタ)アクリレート;前記オキソ基含有アダマンチル
(メタ)アクリレートの3−,5−及び7位に1〜3個
(特に1又は2個)のヒドロキシル基を有しているヒド
ロキシル基及びオキソ基含有アダマンチル(メタ)アク
リレートなど]などが含まれる。Examples of such a monomer (substrate adhesion type monomer) include bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate having a lactone ring (where the secondary carbon atom of the adamantane ring is a group -C (= O) -O-replaced adamantyl (meth) acrylate analogs), hydroxyl-containing bi- or polycycloalkyl (meth) acrylates [hydroxynorbornyl (meth) acrylates such as 4-hydroxynorbornyl (meth) acrylate ) Acrylates; adamantyl (meth) acrylates having 1 to 3 (particularly 1 or 2) hydroxyl groups at the 3-, 5- and 7-positions of the adamantane ring (3-hydroxyadamantyl (meth) acrylate, 3,5- Dihydroxyadamantyl (meth) acrylate, 3,5,7-trihydroxyadamantyl ( Data) acrylate, etc.), etc.],
Oxo group-containing bi- or polycycloalkyl (meth) acrylate [1 to 3 at the 2-, 3- and 7-positions of the norbornane ring]
Oxonorbornyl (meth) acrylate having 2 (preferably 1 or 2, especially 1) oxo group (eg, 2-oxonorbornyl (meth) acrylate, 3-oxonorbornyl (meth) acrylate) Monooxonorbornyl (meth) acrylate; dioxonorbornyl (meth) acrylate such as 2,3-dioxonorbornyl (meth) acrylate; and 2 of the adamantane ring
Oxoadamantyl (meth) acrylate (2-oxoadamantyl) (meth) acrylate having 1 to 3 (preferably 1 or 2, especially 1) oxo groups at the-, 4-, 6- and 8 to 10 positions Monooxoadamantylmaleimides such as 2,4-oxoadamantyl (meth) acrylate; 2,4-dioxoadamantyl (meth) acrylate, 2,6-dioxoadamantyl (meth) acrylate, N- (4,6-dioxoadamantyl) ) Dioxoadamantyl maleimide such as (meth) acrylate; trioxoadamantyl (meth) acrylate such as 2,4,6-trioxoadamantyl (meth) acrylate, etc.); and bi- or polycycloalkyl containing a hydroxyl group and an oxo group. (Meth) acrylate [4-
Hydroxyoxonorbornyl (meth) acrylates such as hydroxy-2-oxonorbornyl (meth) acrylate and 4-hydroxy-3-oxonorbornyl (meth) acrylate; 3 of the oxo group-containing adamantyl (meth) acrylate Adamantyl (meth) acrylate containing a hydroxyl group and an oxo group having 1 to 3 (particularly 1 or 2) hydroxyl groups at the-, 5- and 7-positions, etc.].
【0072】また、(メタ)アクリレートが、オキサシ
クロアルキル(メタ)アクリレート、シクロアルキルア
ルキル(メタ)アクリレート、ビ又はポリシクロアルキ
ルアルキル(メタ)アクリレートである場合や、シクロ
アルカン環が無置換又はアルキル基などの置換基を有す
る場合などには、レジスト用途において、アルカリ現像
に伴うレジストの溶解を促進できる。このような(メ
タ)アクリレート(脱離型単量体)には、無置換のビ又
はトリシクロアルキル−分岐状アルキル(メタ)アクリ
レート[ノルボルニルジメチルメチル(メタ)アクリレ
ート、アダマンチルジメチルメチル(メタ)アクリレー
ト、アダマンチルイソプロピルメチルメチル(メタ)ア
クリレートなど]、アルキル置換ビ又はトリシクロアル
キル−分岐状アルキル(メタ)アクリレート[ノルボル
ニル基の2−,3−又は7位、又はアダマンチル基の2
−,4−,8−又は10位に1〜3個(好ましくは1又
は2個)のC1-6アルキル基(好ましくはC1 -4アルキル
基、特にC1-2アルキル基)を有するアルキルノルボル
ニル又はアダマンチルC1-10アルキル(メタ)アクリレ
ートなど]、オキサシクロアルキル(メタ)アクリレー
ト[前記2−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレー
ト、4−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレートな
どの2−,3−又4−オキサシクロアルキル(メタ)ア
クリレートなど]、無置換のビ又はトリシクロアルキル
(メタ)アクリレート[ノルボルニル(メタ)アクリレ
ート、アダマンチル(メタ)アクリレートなど]、アル
キル置換ビ又はトリシクロアルキルメタクリレート[ノ
ルボルニル基の2−,3−又は7位、又はアダマンチル
基の2−,4−,8−又は10位に1〜3個(好ましく
は1又は2個)のC1-6アルキル基(好ましくはC1-4ア
ルキル基、特にC1-2アルキル基)を有するアルキルノ
ルボルニル(メタ)アクリレート又はアルキルアダマン
チル(メタ)アクリレートなど]などが含まれる。The (meth) acrylate may be oxacycloalkyl (meth) acrylate, cycloalkylalkyl (meth) acrylate, bi- or polycycloalkylalkyl (meth) acrylate, or the cycloalkane ring may be unsubstituted or alkyl. In the case of having a substituent such as a group, the dissolution of the resist accompanying alkali development can be promoted in resist applications. Such (meth) acrylates (eliminating monomers) include unsubstituted bi- or tricycloalkyl-branched alkyl (meth) acrylates [norbornyldimethylmethyl (meth) acrylate, adamantyldimethylmethyl (meth) ) Acrylate, adamantyl isopropylmethylmethyl (meth) acrylate, etc.], alkyl-substituted bi- or tricycloalkyl-branched alkyl (meth) acrylate [2-, 3- or 7-position of norbornyl group, or 2 of adamantyl group
- a, 4, 1-3, 8 or 10 of the (preferably 1 or 2) C 1-6 alkyl group (preferably a C 1 -4 alkyl group, particularly C 1-2 alkyl group) Alkyl norbornyl or adamantyl C 1-10 alkyl (meth) acrylate, etc.], oxacycloalkyl (meth) acrylate [2- such as 2-tetrahydropyranyl (meth) acrylate, 4-tetrahydropyranyl (meth) acrylate, etc. , 3- or 4-oxacycloalkyl (meth) acrylate, etc.], unsubstituted bi- or tricycloalkyl (meth) acrylate [norbornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, etc.], alkyl-substituted bi- or tricycloalkyl Methacrylate [2-, 3- or 7-position of norbornyl group or 2-, 4-, 8-position of adamantyl group Or 1-3 at position 10 (preferably 1 or 2) C 1-6 alkyl group (preferably C 1-4 alkyl groups, especially C 1-2 alkyl group) alkyl norbornyl having (meth) Acrylate or alkyl adamantyl (meth) acrylate).
【0073】シクロアルキル基やビ又はポリシクロアル
キル基(アダマンチル基など)への置換基(ヒドロキシ
ル基、オキソ基)の導入は、前記環Zへのヒドロキシル
基、オキソ基の導入と同様の方法などにより行うことが
できる。また、ラクトン環の導入も前記環Zにおいてと
同様に、ケトン化合物(オキソ基を有するアダマンチル
(メタ)アクリレートなどのアダマンタノン部位を有す
る(メタ)アクリレートなど)のバイヤービリガー型反
応や慣用のバイヤービリガー反応などにより行うことが
できる。The introduction of a substituent (hydroxyl group, oxo group) to a cycloalkyl group, a bi- or polycycloalkyl group (adamantyl group, etc.) can be carried out in the same manner as the introduction of a hydroxyl group or an oxo group into ring Z. Can be performed. In the same manner as in Ring Z, the introduction of a lactone ring can be carried out in the Bayer-Villiger-type reaction of a ketone compound (such as (meth) acrylate having an adamantanone moiety such as adamantyl (meth) acrylate having an oxo group) or in a conventional Bayer-Villiger. It can be performed by a reaction or the like.
【0074】前記(メタ)アクリル酸又はそのエステル
の割合は、マレイミド系単量体100重量部に対して、
1〜300重量部、好ましくは10〜200重量部、さ
らに好ましくは30〜180重量部程度である。The ratio of the (meth) acrylic acid or its ester is based on 100 parts by weight of the maleimide monomer.
It is about 1 to 300 parts by weight, preferably about 10 to 200 parts by weight, and more preferably about 30 to 180 parts by weight.
【0075】本発明では、ドライエッチング耐性や共重
合体の安定性を阻害しない範囲で、無水マレイン酸を共
重合させて、無水マレイン酸ユニットを重合体に導入し
てもよい。無水マレイン酸を導入することにより、重合
反応の効率(他のユニットの導入率など)を低下させる
ことなく、重合体のコストを低減できる。In the present invention, maleic anhydride may be copolymerized to introduce a maleic anhydride unit into the polymer as long as the resistance to dry etching and the stability of the copolymer are not impaired. By introducing maleic anhydride, the cost of the polymer can be reduced without lowering the efficiency of the polymerization reaction (such as the introduction ratio of other units).
【0076】無水マレイン酸の割合は、マレイミド系単
量体100重量部に対して0〜50重量部、好ましくは
1〜40重量部程度である。ドライエッチング耐性の低
下を抑制するため、無水マレイン酸の割合は、単量体の
総量に対して、20重量%以下(0〜20重量%程
度)、好ましくは10重量%以下(0〜10重量%程
度)であるのが好ましい。The proportion of maleic anhydride is 0 to 50 parts by weight, preferably about 1 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the maleimide monomer. In order to suppress a decrease in dry etching resistance, the proportion of maleic anhydride is 20% by weight or less (about 0 to 20% by weight), preferably 10% by weight or less (0 to 10% by weight) based on the total amount of the monomers. %).
【0077】本発明のマレイミド系重合体の重量平均分
子量Mwは、1,000〜100,000、好ましくは
3,000〜50,000、さらに好ましくは5,00
0〜30,000程度である。また、重量平均分子量を
Mw、数平均分子量をMnとするとき、分子量分布Mw
/Mnは1〜3,好ましくは1〜2.5、さらに好まし
くは1〜2程度である。The weight average molecular weight Mw of the maleimide polymer of the present invention is from 1,000 to 100,000, preferably from 3,000 to 50,000, more preferably from 5,000.
It is about 0 to 30,000. When the weight average molecular weight is Mw and the number average molecular weight is Mn, the molecular weight distribution Mw
/ Mn is about 1 to 3, preferably 1 to 2.5, and more preferably about 1 to 2.
【0078】前記マレイミド系重合体の重合方法は、特
に制限されず、慣用の重合法、例えば、塊状重合、溶液
重合、懸濁重合、乳化重合などが採用できる。また、重
合は、熱、光、放射線などを系に付与することにより開
始でき、慣用の重合開始剤(アゾ化合物、過酸化物、光
重合開始剤など)を用いてもよい。The method of polymerizing the maleimide polymer is not particularly limited, and a conventional polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization can be employed. Further, the polymerization can be started by applying heat, light, radiation or the like to the system, and a conventional polymerization initiator (azo compound, peroxide, photopolymerization initiator, etc.) may be used.
【0079】重合は、溶媒の存在下で行ってもよい。前
記溶媒としては、特に制限されず、慣用の溶媒、例え
ば、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、エチルベ
ンゼン、キシレンなど)、脂環族炭化水素(シクロヘキ
サンなど)、脂肪族炭化水素(ヘキサン、オクタンな
ど)、ケトン類(メチルエチルケトンなど)、エステル
類(酢酸エチル、酢酸n−ブチルなど)、エーテル類
(1,4−ジオキサンなど)などが例示できる。溶媒の
使用量は、例えば、反応混合物全体に対して、30〜8
0重量%、好ましくは30〜70重量%程度の範囲から
選択できる。The polymerization may be carried out in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited, and a conventional solvent such as an aromatic hydrocarbon (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, etc.), an alicyclic hydrocarbon (cyclohexane, etc.), an aliphatic hydrocarbon (hexane, octane, etc.) ), Ketones (eg, methyl ethyl ketone), esters (eg, ethyl acetate, n-butyl acetate), ethers (eg, 1,4-dioxane), and the like. The amount of the solvent used is, for example, 30 to 8 with respect to the entire reaction mixture.
0% by weight, preferably in the range of about 30 to 70% by weight.
【0080】重合は、常圧又は加圧下で行うことができ
る。また、重合温度は、重合法の種類、重合開始剤の種
類、重合速度などに応じて、50〜150℃、好ましく
は60〜120℃程度の範囲から選択できる。重合は、
通常、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスの雰
囲気下で行うことができる。The polymerization can be carried out under normal pressure or under pressure. Further, the polymerization temperature can be selected from the range of about 50 to 150 ° C., preferably about 60 to 120 ° C., depending on the type of the polymerization method, the type of the polymerization initiator, the polymerization rate, and the like. The polymerization is
Usually, the reaction can be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, helium, or argon.
【0081】重合は、バッチ方式、セミバッチ方式、連
続方式のいずれによっても行うことができる。The polymerization can be carried out by any of a batch system, a semi-batch system and a continuous system.
【0082】上記のような方法により得られたマレイミ
ド系重合体は、慣用の方法、例えば、必要により溶媒で
希釈し、貧溶媒中で析出させたり、単量体や溶媒などの
揮発性成分を除去したり、クロマトグラフィーなどの方
法で分離精製してもよい。The maleimide-based polymer obtained by the above-mentioned method may be diluted by a conventional method, for example, dilution with a solvent, if necessary, to precipitate in a poor solvent, or to remove volatile components such as monomers and solvents. It may be removed or separated and purified by a method such as chromatography.
【0083】本発明のマレイミド系重合体は、レジスト
用途における耐ドライエッチング性に優れているため、
レジスト用組成物として有用である。特に、酸により脱
離して可溶化するユニット(例えば、前記ユニット
(3)や前記(メタ)アクリル酸又はそのエステルのう
ち脱離型のユニットなど)の他、脱離型ユニット((メ
タ)アクリル酸エステルなど)を有する重合体は、光酸
発生剤などと組み合わせてレジスト用組成物を構成する
と、光照射により可溶化できる。The maleimide-based polymer of the present invention has excellent dry etching resistance in resist applications.
It is useful as a resist composition. In particular, in addition to units that are desorbed and solubilized by an acid (for example, the unit (3) or the (meth) acrylic acid or an ester thereof, of a desorbable type), a desorbable unit ((meth) acrylic) A polymer having an acid ester or the like can be solubilized by irradiation with light when a composition for a resist is formed by combining it with a photoacid generator or the like.
【0084】光酸発生剤としては、露光により効率よく
酸(プロトン酸やルイス酸)を生成する慣用の化合物、
例えば、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウ
ム塩、オキサチアゾール誘導体、s−トリアジン誘導
体、イミド化合物、オキシムスルホネート、ジアゾナフ
トキノン、スルホン酸エステル[1−フェニル−1−
(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ−1−ベンゾ
イルメタン、1,2,3−トリスルホニルオキシメチル
ベンゼン、1,3−ジニトロ−2−(4−フェニルスル
ホニルオキシメチル)ベンゼン、1−フェニル−1−
(4−メチルフェニル)スルホニルオキシメチル−1−
ヒドロキシ−1−ベンゾイルメタン、ジスルホン誘導体
(ジフェニルジスルホンなど)、ベンゾイントシレート
など]やルイス酸塩(トリフェニルスルホニウムヘキサ
フルオロアンチモン(Ph)3S+SbF 6 -、トリフェニ
ルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート(Ph)3
S+PF6 -、トリフェニルスルホニウムメタンスルホニ
ル(Ph)3S+CH3SO3 -、ジフェニルヨードヘキサ
フルオロホスフェートなど)などが使用できる。なお、
Phはフェニル基を示す。これらの光酸発生剤は単独で
又は二種以上組合わせて使用できる。The photoacid generator can be efficiently exposed to light.
Conventional compounds that produce acids (protic or Lewis acids),
For example, diazonium salt, iodonium salt, sulfonium
Salt, oxathiazole derivative, s-triazine derivative
Body, imide compound, oxime sulfonate, diazonaph
Toquinone, sulfonic acid ester [1-phenyl-1-
(4-methylphenyl) sulfonyloxy-1-benzo
Ilmethane, 1,2,3-trisulfonyloxymethyl
Benzene, 1,3-dinitro-2- (4-phenylsulfur
(Honyloxymethyl) benzene, 1-phenyl-1-
(4-methylphenyl) sulfonyloxymethyl-1-
Hydroxy-1-benzoylmethane, disulfone derivative
(Such as diphenyldisulfone), benzoin tosylate
And Lewis acid salts (triphenylsulfonium hexa
Fluoroantimony (Ph)ThreeS+SbF 6 -, Trifeni
Rusulfonium hexafluorophosphate (Ph)Three
S+PF6 -, Triphenylsulfonium methanesulfoni
Le (Ph)ThreeS+CHThreeSOThree -, Diphenyl iodohexa
And the like can be used. In addition,
Ph represents a phenyl group. These photoacid generators alone
Alternatively, two or more kinds can be used in combination.
【0085】前記光酸発生剤の使用量は、光照射により
生成する酸の強度などに応じて選択でき、例えば、マレ
イミド系重合体100重量部に対して0.1〜30重量
部、好ましくは1〜25重量部、さらに好ましくは5〜
20重量部程度の範囲から選択できる。また、重合体に
含まれる酸脱離型ユニット、すなわち、酸脱離型単量体
の総量100重量部に対して0〜80重量部、0.1〜
60重量部、好ましくは1〜50重量部程度である。The amount of the photoacid generator to be used can be selected according to the strength of the acid generated by light irradiation, and is, for example, 0.1 to 30 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the maleimide polymer. 1 to 25 parts by weight, more preferably 5 to 5 parts by weight
It can be selected from a range of about 20 parts by weight. Further, the acid-eliminating unit contained in the polymer, that is, 0 to 80 parts by weight, 0.1 to 100 parts by weight of the total amount of the acid-eliminating monomer.
60 parts by weight, preferably about 1 to 50 parts by weight.
【0086】レジスト用組成物は、必要であれば、アル
カリ可溶性樹脂(ノボラック樹脂,フェノール樹脂,カ
ルボキシル基含有樹脂など)などのアルカリ可溶成分、
着色剤(染料など)、有機溶媒などを含んでいてもよ
い。有機溶媒としては、例えば、炭化水素類,ハロゲン
化炭化水素類,アルコール類(エタノール、イソプロパ
ノールなど),エステル類(酢酸エチルなど),ケトン
類(アセトン、メチルエチルケトンなど),エーテル類
(ジオキサン、テトラヒドロフランなど),セロソルブ
類(メチルセロソルブ,エチルセロソルブ,ブチルセロ
ソルブなど),カルビトール類,グリコールエーテルエ
ステル類(モノ又はポリアルキレングリコールモノアル
キルエーテルエステル類、例えば、エチルセロソルブア
セテートなどのセロソルブアセテート、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など)およびこれ
らの混合溶媒が使用できる。If necessary, the resist composition may contain an alkali-soluble component such as an alkali-soluble resin (eg, a novolak resin, a phenol resin, and a carboxyl group-containing resin);
It may contain a colorant (such as a dye) and an organic solvent. Examples of the organic solvent include hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols (such as ethanol and isopropanol), esters (such as ethyl acetate), ketones (such as acetone and methyl ethyl ketone), and ethers (such as dioxane and tetrahydrofuran). ), Cellosolves (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, etc.), carbitols, glycol ether esters (mono or polyalkylene glycol monoalkyl ether esters, for example, cellosolve acetate such as ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate) Propylene glycol monoethyl ether acetate) and their mixed solvents.
【0087】さらに、レジスト用組成物は、フィルター
などの慣用の分離精製手段により夾雑物を除去してもよ
い。Further, impurities may be removed from the resist composition by conventional separation and purification means such as a filter.
【0088】本発明のレジスト用組成物は、前記重合体
と光酸発生剤とを混合することにより調製でき、このレ
ジスト用組成物は、スピンコーティングなどのコーティ
ング手段により基材に塗布し、乾燥した後、形成された
塗膜(レジスト膜)に所定のパターンで露光し、ベーキ
ングし、潜像パターンを形成した後、現像することによ
り微細なパターンを形成でき、光線に対する感度および
パターンの高解像度が高い。The resist composition of the present invention can be prepared by mixing the above polymer and a photoacid generator. The resist composition is applied to a substrate by a coating means such as spin coating and dried. After that, the formed coating film (resist film) is exposed to a predetermined pattern, baked, a latent image pattern is formed, and then developed, a fine pattern can be formed, sensitivity to light rays and high resolution of the pattern Is high.
【0089】基材は、レジスト用組成物の用途に応じて
選択でき、シリコンウェハー,金属,プラスチック,ガ
ラス,セラミックスなどであってもよい。レジスト用組
成物の塗布は、用途に応じた慣用の方法、例えば、スピ
ンコーティング,ロールコーティングなどの方法が採用
できる。レジスト用組成物の塗膜の厚みは、例えば、
0.1〜10μm、好ましくは0.1〜5μm、さらに
好ましくは0.1〜2μm程度の範囲から適当に選択で
きる。The substrate can be selected according to the application of the resist composition, and may be a silicon wafer, metal, plastic, glass, ceramics, or the like. The resist composition can be applied by a conventional method according to the application, for example, a method such as spin coating or roll coating. The thickness of the coating film of the resist composition, for example,
It can be appropriately selected from the range of about 0.1 to 10 μm, preferably about 0.1 to 5 μm, and more preferably about 0.1 to 2 μm.
【0090】露光には、種々の波長の光線、例えば、紫
外線,X線などが利用でき、半導体製造用レジストで
は、通常、g線,i線、エキシマーレーザー(例えば、
XeCl,KrF,KrCl,ArF,ArClなど)
などが利用できる。Light beams of various wavelengths, for example, ultraviolet rays and X-rays can be used for the exposure. For resists for semiconductor production, g-rays, i-rays, excimer lasers (for example,
XeCl, KrF, KrCl, ArF, ArCl, etc.)
Etc. are available.
【0091】光照射により酸発生剤から酸が生成し、ベ
ーキングにより生成した酸により官能基から保護基(例
えば、前記ユニット(3)では脱離基R1、前記(メ
タ)アクリル酸エステルではアルキル基やビ又はポリシ
クロアルキル基など)が脱離し、可溶化に寄与するカル
ボキシル基が生成する。そのため、水現像液やアルカリ
現像液により現像し、所定のパターンを形成することが
可能となる。特に、本発明のレジスト用組成物は多環式
炭化水素環を有するマレイミドユニットを有しているの
で、ドライエッチング耐性を大幅に改善できるととも
に、現像液に対する膨潤性が小さいため回路パターンを
精度よく形成でき、微細な回路パターンを高い精度で形
成可能である。An acid is generated from the acid generator by irradiation with light, and a protecting group is added to the functional group by the acid generated by baking (for example, a leaving group R 1 in the unit (3), an alkyl group in the (meth) acrylate). Group, bi or polycycloalkyl group) is eliminated, and a carboxyl group contributing to solubilization is generated. Therefore, it is possible to form a predetermined pattern by developing with a water developing solution or an alkali developing solution. In particular, since the resist composition of the present invention has a maleimide unit having a polycyclic hydrocarbon ring, the dry etching resistance can be significantly improved, and the swelling property with respect to the developing solution is small, so that the circuit pattern can be accurately formed. It is possible to form a fine circuit pattern with high accuracy.
【0092】本発明は、種々の用途、例えば、回路形成
材料(半導体製造用レジスト、プリント配線板など)、
画像形成材料(印刷版材,レリーフ像など)などに利用
できる。The present invention can be applied to various uses such as circuit forming materials (resist for semiconductor production, printed wiring boards, etc.),
It can be used for image forming materials (printing plate materials, relief images, etc.).
【0093】[0093]
【発明の効果】本発明のマレイミド系重合体は、多環式
炭化水素環を有するマレイミドユニットを含んでいるの
で、マレイミド単位を有していても、特にレジスト用途
において、レジスト用組成物のドライエッチング耐性を
改善できる。また、本発明のマレイミド系重合体は、レ
ジスト性能を向上できるとともに、レジストの基材に対
する密着性を向上でき、パターンを精度よく形成するの
に有用である。As described above, the maleimide polymer of the present invention contains a maleimide unit having a polycyclic hydrocarbon ring. The etching resistance can be improved. Further, the maleimide-based polymer of the present invention can improve the resist performance and also can improve the adhesion of the resist to the substrate, and is useful for forming a pattern with high accuracy.
【0094】[0094]
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。The present invention will be described below in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
【0095】実施例1 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、ノルボル
ネンカルボン酸t−ブチルエステル(3)3.6g(1
8mmol)、アダマンチルマレイミド(1)4.3g
(18mmol)、4−オキサトリシクロ[4.3.
1.13,8]ウンデカン−5−オン−1−イルアクリレ
ート(6a)(以下、ハイパーアクリレートと称する場
合がある)2.2g(9mmol)、n−酢酸ブチル1
0gを加え溶解させた。開始剤としてN,N−アゾビス
イソ酪酸ジメチル[和光純薬工業(株)製,V−60
1]1.0gを加えた後、窒素雰囲気下、反応系を70
℃に保ち重合させ、6時間後、反応生成物をヘキサン:
酢酸エチル=3:1(V/V)の混合溶媒から再沈殿す
ることにより精製した。再沈殿操作を3回繰返すこと
で、Mwが6000、Mw/Mnが、2.0の樹脂6.
5gを得た。Example 1 3.6 g (1) of norbornenecarboxylic acid t-butyl ester (3) was placed in a three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube.
8 mmol), 4.3 g of adamantyl maleimide (1)
(18 mmol), 4-oxatricyclo [4.3.
1.1 3,8 ] undecane-5-one-1-yl acrylate (6a) (hereinafter sometimes referred to as hyperacrylate) 2.2 g (9 mmol), n-butyl acetate 1
0 g was added and dissolved. Dimethyl N, N-azobisisobutyrate [V-60 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] as an initiator
1] After adding 1.0 g, the reaction system was set to 70 under a nitrogen atmosphere.
After 6 hours, the reaction product was treated with hexane:
Purification was performed by reprecipitation from a mixed solvent of ethyl acetate = 3: 1 (V / V). The resin having Mw of 6000 and Mw / Mn of 2.0 is obtained by repeating the reprecipitation operation three times.
5 g were obtained.
【0096】得られた樹脂の1H−NMR(400MH
z,DMSO−d6)スペクトルを測定したところ、
1.0−3.0ppm(ブロード)、1.7、2.1、
2.8、3.2及び4.7ppmに明瞭なシグナルが観
測された。 1 H-NMR (400 MH) of the obtained resin
z, DMSO-d6) When the spectrum was measured,
1.0-3.0 ppm (broad), 1.7, 2.1,
Clear signals were observed at 2.8, 3.2 and 4.7 ppm.
【0097】この例では、各モノマー(1),(3)及
び(6a)の割合(モル比)は、(1):(3):(6
a)=40:20:20であった。In this example, the ratio (molar ratio) of each of the monomers (1), (3) and (6a) is (1) :( 3) :( 6
a) = 40: 20: 20.
【0098】なお、前記アダマンチルマレイミド(1)
及び4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウン
デカン−5−オン−1−イルアクリレート(6a)は、
以下のようにして調製した。The adamantyl maleimide (1)
And 4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-5-one-1-yl acrylate (6a)
It was prepared as follows.
【0099】アダマンチルマレイミド(1):モノアミ
ノアダマンタン4.5gを酢酸30mLに溶解させ、3
gの無水マレイン酸を溶解させた。反応に伴って析出す
る沈殿を濾過し、酢酸で洗浄した後、エタノールから再
結晶させることによりアダマンチルマレアミド酸を得
た。得られたアダマンチルマレアミド酸4.5gと酢酸
ナトリウム2gを無水酢酸10mLに溶解させ、オイル
バスにて100℃で3時間攪拌させた。反応停止後、反
応混合物を冷水に注ぎ、沈殿を濾別し回収した。回収し
た沈殿をエタノールから再結晶させることにより精製
し、アダマンチルマレイミドを収率45%で得た。スペ
クトルデータは以下の通りである。1 H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ
1.73(6H,d)、2.08(6H,m)、2.3
8(6H,d)、6.57(2H,s)Adamantyl maleimide (1): Dissolve 4.5 g of monoaminoadamantane in 30 mL of acetic acid,
g of maleic anhydride was dissolved. The precipitate that precipitated during the reaction was filtered, washed with acetic acid, and then recrystallized from ethanol to obtain adamantylmaleamic acid. 4.5 g of the obtained adamantyl maleamic acid and 2 g of sodium acetate were dissolved in 10 mL of acetic anhydride, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 3 hours in an oil bath. After stopping the reaction, the reaction mixture was poured into cold water, and the precipitate was collected by filtration. The collected precipitate was purified by recrystallization from ethanol to give adamantyl maleimide in a yield of 45%. The spectrum data is as follows. 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ
1.73 (6H, d), 2.08 (6H, m), 2.3
8 (6H, d), 6.57 (2H, s)
【0100】4−オキサトリシクロ[4.3.1.1
3,8]ウンデカン−5−オン−1−イルアクリレート
(6a):2−アダマンタノン0.1モル、N−ヒドロ
キシフタルイミド10ミリモル、バナジウムアセチルア
セトナトV(AA)30.33ミリモル、マンガンアセ
チルアセトナトMn(AA)20.17ミリモル、及び
酢酸250mLの混合物を、酸素雰囲気下、1気圧、8
0℃で10時間攪拌した。反応混合物を濃縮後、酢酸エ
チルで抽出した。有機層を一部濃縮した後、冷却するこ
とにより晶析し、5−ヒドロキシ−2−アダマンタノン
(収率48%)を得た。スペクトルデータを下記に示
す。なお、2−アダマンタノンの転化率は74%であっ
た。 IR(cm-1):3410,2920,2810,17
20,1440,1330,1240,1060,88
0 MS m/e:166([M+]),148,1194-oxatricyclo [4.3.1.1]
3,8 ] undecane-5-one-1-yl acrylate (6a): 0.1 mol of 2-adamantanone, 10 mmol of N-hydroxyphthalimide, 0.33 mmol of vanadium acetylacetonato V (AA) 3 , manganese acetyl A mixture of 0.17 mmol of acetonato Mn (AA) 2 and 250 mL of acetic acid was added under an oxygen atmosphere at 1 atm.
Stirred at 0 ° C. for 10 hours. After the reaction mixture was concentrated, it was extracted with ethyl acetate. After partially concentrating the organic layer, it was crystallized by cooling to obtain 5-hydroxy-2-adamantanone (yield 48%). The spectrum data is shown below. The conversion of 2-adamantanone was 74%. IR (cm -1 ): 3410, 2920, 2810, 17
20, 1440, 1330, 1240, 1060, 88
0 MS m / e: 166 ([M + ]), 148, 119
【0101】5−ヒドロキシ−2−アダマンタノン10
0ミリモル、ベンズヒドロール200ミリモル、N−ヒ
ドロキシフタルイミド10ミリモル、酢酸コバルト(I
I)0.1ミリモル、及びベンゾニトリル200mLの
混合物を酸素雰囲気下、1気圧、75℃で6時間攪拌し
た。反応混合液を濃縮した後、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィーにより分離精製し、1−ヒドロキシ−4−
オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−
5−オンを収率48%で得た。スペクトルデータを下記
に示す。なお、5−ヒドロキシ−2−アダマンタノンの
転化率は67%であった。 MS M/e:182([M+]),138,1205-Hydroxy-2-adamantanone 10
0 mmol, 200 mmol of benzhydrol, 10 mmol of N-hydroxyphthalimide, cobalt acetate (I
I) A mixture of 0.1 mmol and 200 mL of benzonitrile was stirred at 1 atm and 75 ° C. for 6 hours in an oxygen atmosphere. After concentrating the reaction mixture, the mixture was separated and purified by silica gel column chromatography, and 1-hydroxy-4-
Oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-
5-one was obtained with a yield of 48%. The spectrum data is shown below. The conversion of 5-hydroxy-2-adamantanone was 67%. MS M / e: 182 ([M + ]), 138, 120
【0102】1−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ
[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン50ミリ
モル、アクリル酸クロライド150ミリモル、トリエチ
ルアミン150ミリモル、及びトルエン250mLの混
合物を60℃で4時間攪拌した。反応混合物を濃縮した
後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより分離精
製し、4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウ
ンデカン−5−オン−4−イルアクリレート(6a)を
収率50%で得た。スペクトルデータを下記に示す。な
お、1−ヒドロキシ−4−オキサトリシクロ[4.3.
1.13,8]ウンデカン−5−オンの転化率は73%で
あった。 MS m/e:236([M+]),190,120,
55A mixture of 50 mmol of 1-hydroxy-4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-5-one, 150 mmol of acrylic acid chloride, 150 mmol of triethylamine and 250 mL of toluene was heated at 60 ° C. For 4 hours. After the reaction mixture was concentrated, it was separated and purified by silica gel column chromatography to give 4-oxatricyclo [4.3.1.1 3,8 ] undecane-5-one-4-ylacrylate (6a) in a yield of 50. %. The spectrum data is shown below. In addition, 1-hydroxy-4-oxatricyclo [4.3.
1.1 3,8 ] undecane-5-one was 73% in conversion. MS m / e: 236 ([M + ]), 190, 120,
55
【0103】実施例2 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、4−オキ
サトリシクロ[5.2.1.02,6デカン−8−エン−
5−オン(4)2.6g(19mmol)、アダマンチ
ルマレイミド(1)2.5g(11mmol)、無水マ
レイン酸(5)0.7g(7mmol)、1−(アクリ
ロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(6
b)4.1g(17mmol)、n−酢酸ブチル10g
を加え溶解させた。開始剤としてN,N−アゾビスイソ
酪酸ジメチル[和光純薬工業(株)製,V−601]
1.0gを加えた後、窒素雰囲気下、反応系を70℃に
保ち重合させ、6時間後反応生成物をヘキサン:イソプ
ロパノール=3:1(V/V)の混合溶媒から再沈殿す
ることにより精製した。再沈殿操作を3回繰返すこと
で、Mwが9000、Mw/Mnが、2.33の樹脂
7.2gを得た。Example 2 In a three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube, 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 decane-8-en-
2.6 g (19 mmol) of 5-one (4), 2.5 g (11 mmol) of adamantylmaleimide (1), 0.7 g (7 mmol) of maleic anhydride (5), 1- (acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (6
b) 4.1 g (17 mmol), 10 g of n-butyl acetate
Was added and dissolved. Dimethyl N, N-azobisisobutyrate [V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] as an initiator
After adding 1.0 g, polymerization was carried out while maintaining the reaction system at 70 ° C. under a nitrogen atmosphere, and after 6 hours, the reaction product was reprecipitated from a mixed solvent of hexane: isopropanol = 3: 1 (V / V). Purified. By repeating the reprecipitation operation three times, 7.2 g of a resin having Mw of 9000 and Mw / Mn of 2.33 was obtained.
【0104】得られた樹脂の1H−NMR(400MH
z,DMSO−d6)スペクトルを測定したところ、
1.0−3.0ppm(ブロード)、1.9、2.1、
2.6及び3.2ppmに明瞭なシグナルが観測され
た。 1 H-NMR (400 MH) of the obtained resin
z, DMSO-d6) When the spectrum was measured,
1.0-3.0 ppm (broad), 1.9, 2.1,
Clear signals were observed at 2.6 and 3.2 ppm.
【0105】この例では、各モノマーの割合(モル比)
は、(1):(4):(5):(6b)=20:35:
15:30であった。In this example, the ratio (molar ratio) of each monomer
Is (1) :( 4) :( 5) :( 6b) = 20: 35:
15:30.
【0106】実施例3 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、4−オキ
サトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−エン
−5−オン(4)2.6g(10mmol)、アダマン
チルマレイミド(1)2.9g(18mmol)、ハイ
パーアクリレート(6a)4.2g(9mmol)、ノ
ルボルネンカルボン酸t−ブチルエステル(3)2.4
g(30mmol)、n−酢酸ブチル10gを加え、溶
解させた。開始剤としてN,N−アゾビスイソ酪酸ジメ
チル[和光純薬工業(株)製,V−601]1.0gを
加えた後、窒素雰囲気下、反応系を70℃に保ち重合さ
せ、6時間後反応生成物をヘキサン:酢酸エチル=3:
1(V/V)の混合溶媒から再沈殿することにより精製
した。この再沈殿操作を3回繰返すことで、Mwが84
00、Mw/Mnが、2.17の樹脂8.2gを得た。Example 3 In a three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube, 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-en-5-one (4) 2.6 g (10 mmol), 2.9 g (18 mmol) of adamantyl maleimide (1), 4.2 g (9 mmol) of hyperacrylate (6a), t-butyl norbornenecarboxylic acid (3) 2.4
g (30 mmol) and 10 g of n-butyl acetate were added and dissolved. After adding 1.0 g of dimethyl N, N-azobisisobutyrate [V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] as an initiator, polymerization was carried out at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the reaction was carried out after 6 hours. Hexane: ethyl acetate = 3:
Purification was performed by reprecipitation from a mixed solvent of 1 (V / V). By repeating this reprecipitation operation three times, Mw becomes 84
Then, 8.2 g of a resin having a Mw / Mn of 2.17 was obtained.
【0107】得られた樹脂の1H−NMR(400MH
z,DMSO−d6)スペクトルを測定したところ、
1.0−2.8ppm(ブロード)、1.9、2.2、
2.6、3.2及び4.6ppmに明瞭なシグナルが観
測された。 1 H-NMR (400 MH) of the obtained resin
z, DMSO-d6) When the spectrum was measured,
1.0-2.8 ppm (broad), 1.9, 2.2,
Clear signals were observed at 2.6, 3.2 and 4.6 ppm.
【0108】この例では、各モノマーの割合(モル比)
は、(1):(3):(4):(6a)=40:30:
10:20であった。In this example, the ratio (molar ratio) of each monomer
Is (1) :( 3) :( 4) :( 6a) = 40: 30:
It was 10:20.
【0109】実施例4 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、4−オキ
サトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−エン
−5−オン(4)1.1g(8mmol)、アダマンチ
ルマレイミド(1)5.6g(24mmol)、ノルボ
ルネンラクトンアクリレート(6c)1.0g(5mm
ol)ノルボルネンカルボン酸t−ブチルエステル
(3)2.2g(11mmol)、n−酢酸ブチル21
gを加え、溶解させた。開始剤としてN,N−アゾビス
イソ酪酸ジメチル[和光純薬工業(株)製,V−60
1]2.1gを加えた後、窒素雰囲気下、反応系を70
℃に保ち重合させ、6時間後反応生成物をヘキサン:酢
酸エチル=3:1(V/V)の混合溶媒から再沈殿する
ことにより精製した。この再沈殿操作を3回繰返すこと
で、Mwが8500、Mw/Mnが、2.31の樹脂
7.4gを得た。Example 4 In a three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube, 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-en-5-one (4) 1.1 g (8 mmol), 5.6 g (24 mmol) of adamantyl maleimide (1), 1.0 g (5 mm) of norbornene lactone acrylate (6c)
ol) 2.2 g (11 mmol) of norbornenecarboxylic acid t-butyl ester (3), n-butyl acetate 21
g was added and dissolved. Dimethyl N, N-azobisisobutyrate [V-60 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] as an initiator
1] After adding 2.1 g, the reaction system was set to 70 under a nitrogen atmosphere.
After 6 hours, the reaction product was purified by reprecipitation from a mixed solvent of hexane: ethyl acetate = 3: 1 (V / V). This reprecipitation operation was repeated three times to obtain 7.4 g of a resin having Mw of 8,500 and Mw / Mn of 2.31.
【0110】得られた樹脂の1H−NMR(400MH
z,DMSO−d6)スペクトルを測定したところ、
1.0−2.9ppm(ブロード)、1.9、2.1、
2.6、3.2及び4.4ppmに明瞭なシグナルが観
測された。 1 H-NMR (400 MH) of the obtained resin
z, DMSO-d6) When the spectrum was measured,
1.0-2.9 ppm (broad), 1.9, 2.1,
Clear signals were observed at 2.6, 3.2 and 4.4 ppm.
【0111】この例では、各モノマーの割合(モル比)
は、(1):(3):(4):(6c)=45:30:
15:10であった。In this example, the ratio (molar ratio) of each monomer
Is (1) :( 3) :( 4) :( 6c) = 45: 30:
15:10.
【0112】実施例5 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、ノルボル
ネンラクトンアクリレート(6c)3.0g(10mm
ol)、アダマンチルマレイミド(1)4.2g(18
mmol)、ノルボルネンカルボン酸t−ブチルエステ
ル(3)3.5g(18mmol)、n−酢酸ブチル1
0.5gを加え、溶解させた。開始剤としてN,N−ア
ゾビスイソ酪酸ジメチル[和光純薬工業(株)製,V−
601]1.0gを加えた後、窒素雰囲気下、反応系を
70℃に保ち重合させ、6時間後反応生成物をヘキサ
ン:イソプロパノール=3:1(V/V)の混合溶媒か
ら再沈殿することにより精製した。この再沈殿操作を3
回繰返すことで、Mwが6400、Mw/Mnが、2.
04の樹脂6.9gを得た。Example 5 A three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube was charged with 3.0 g (10 mm) of norbornene lactone acrylate (6c).
ol), 4.2 g of adamantyl maleimide (1) (18
mmol), 3.5 g (18 mmol) of norbornenecarboxylic acid t-butyl ester (3), n-butyl acetate 1
0.5 g was added and dissolved. Dimethyl N, N-azobisisobutyrate [Vako Pure Chemical Industries, Ltd., V-
601], and the reaction system is polymerized while maintaining the reaction system at 70 ° C. under a nitrogen atmosphere. After 6 hours, the reaction product is reprecipitated from a mixed solvent of hexane: isopropanol = 3: 1 (V / V). Was purified. This reprecipitation operation is performed in 3
By repeating the process twice, Mw becomes 6400 and Mw / Mn becomes 2.
6.9 g of resin No. 04 was obtained.
【0113】得られた樹脂の1H−NMR(400MH
z,DMSO−d6)スペクトルを測定したところ、
1.0−2.9ppm(ブロード)、1.7、2.1、
2.6、3.2及び4.6ppmに明瞭なシグナルが観
測された。 1 H-NMR (400 MH) of the obtained resin
z, DMSO-d6) When the spectrum was measured,
1.0-2.9 ppm (broad), 1.7, 2.1,
Clear signals were observed at 2.6, 3.2 and 4.6 ppm.
【0114】この例では、各モノマーの割合(モル比)
は、(1):(3):(6c)=35:35:30であ
った。In this example, the ratio (molar ratio) of each monomer
Was (1) :( 3) :( 6c) = 35: 35: 30.
【0115】実施例6 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、4−オキ
サトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−エン
−5−オン(4)2.4g(17mmol)、アダマン
チルマレイミド(1)4.0g(17mmol)、1−
(1−アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマ
ンタン(6b)3.7g(15mmol)、n−酢酸ブ
チル10gを加え、溶解させた。開始剤としてN,N−
アゾビスイソ酪酸ジメチル[和光純薬工業(株)製,V
−601]1.0gを加えた後、窒素雰囲気下、反応系
を70℃に保ち重合させ、6時間後反応生成物をヘキサ
ン:酢酸エチル=3:1(V/V)の混合溶媒から再沈
殿することにより精製した。この再沈殿操作を3回繰返
すことで、Mwが7500、Mw/Mnが、2.18の
樹脂7.6gを得た。得られた樹脂の1H−NMR(4
00MHz,DMSO−d6)スペクトルを測定したと
ころ、1.0−2.9ppm(ブロード)、1.8、
2.1、2.6、3.2及び4.4ppmに明瞭なシグ
ナルが観測された。Example 6 In a three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube, 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-en-5-one (4) 2.4 g (17 mmol), adamantyl maleimide (1) 4.0 g (17 mmol), 1-
3.7 g (15 mmol) of (1-acryloyloxy-1-methylethyl) adamantane (6b) and 10 g of n-butyl acetate were added and dissolved. N, N- as initiator
Dimethyl azobisisobutyrate [Wako Pure Chemical Industries, Ltd., V
−601], polymerization was carried out under a nitrogen atmosphere while maintaining the reaction system at 70 ° C., and after 6 hours, the reaction product was re-used from a mixed solvent of hexane: ethyl acetate = 3: 1 (V / V). Purified by precipitation. This reprecipitation operation was repeated three times to obtain 7.6 g of a resin having Mw of 7,500 and Mw / Mn of 2.18. 1 H-NMR (4
00-MHz, DMSO-d6) spectrum was measured to be 1.0-2.9 ppm (broad), 1.8,
Clear signals were observed at 2.1, 2.6, 3.2 and 4.4 ppm.
【0116】この例では、各モノマーの割合(モル比)
は、(1):(4):(6b)=35:35:30であ
った。In this example, the ratio (molar ratio) of each monomer
Was (1) :( 4) :( 6b) = 35: 35: 30.
【0117】実施例7 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、4−オキ
サトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−エン
−5−オン(4)2.4g(17mmol)、アダマン
チルマレイミド(1)40g(17mmol)、2−メ
チル−2−アクリロイルオキシアダマンタン(6d)7
g(15mmol)、n−酢酸ブチル21gを加え、溶
解させた。開始剤としてN,N−アゾビスイソ酪酸ジメ
チル[和光純薬工業(株)製,V−601]2.1gを
加えた後、窒素雰囲気下、反応系を70℃に保ち重合さ
せ、6時間後反応生成物をヘキサン:酢酸エチル=3:
1(V/V)の混合溶媒から再沈殿することにより精製
した。この再沈殿操作を3回繰返すことで、Mwが90
00、Mw/Mnが、2.23の樹脂7.2gを得た。
得られた樹脂の1H−NMR(400MHz,DMSO
−d6)スペクトルを測定したところ、1.0−2.9
ppm(ブロード)、1.7、2.2、2.6、3.2
及び4.4ppmに明瞭なシグナルが観測された。Example 7 In a three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube, 4-oxatricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-en-5-one (4) 2.4 g (17 mmol), 40 g (17 mmol) of adamantyl maleimide (1), 2-methyl-2-acryloyloxyadamantane (6d) 7
g (15 mmol) and 21 g of n-butyl acetate were added and dissolved. After adding 2.1 g of dimethyl N, N-azobisisobutyrate [V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] as an initiator, polymerization was carried out under a nitrogen atmosphere while maintaining the reaction system at 70 ° C., and the reaction was carried out after 6 hours. Hexane: ethyl acetate = 3:
Purification was performed by reprecipitation from a mixed solvent of 1 (V / V). By repeating this reprecipitation operation three times, Mw is 90
As a result, 7.2 g of a resin having a Mw / Mn of 2.23 was obtained.
1 H-NMR (400 MHz, DMSO
-D6) When the spectrum was measured, it was found to be 1.0-2.9.
ppm (broad), 1.7, 2.2, 2.6, 3.2
And a clear signal was observed at 4.4 ppm.
【0118】この例では、各モノマーの割合(モル比)
は、(1):(4):(6d)=35:35:30であ
った。In this example, the ratio (molar ratio) of each monomer
Was (1) :( 4) :( 6d) = 35: 35: 30.
【0119】実施例8 攪拌子と還流管とを備えた3つ口フラスコに、4−メト
キシカルボニル−ノルボルネンラクトンアクリレート
(6e)2.3g(9mmol)、アダマンチルマレイ
ミド(1)4.1g(18mmol)、ノルボルネンカ
ルボン酸t−ブチルエステル(3)3.6g(18mm
ol)、n−酢酸ブチル21gを加え、溶解させた。開
始剤としてN,N−アゾビスイソ酪酸ジメチル[和光純
薬工業(株)製,V−601]2.1gを加えた後、窒
素雰囲気下、反応系を70℃に保ち重合させ、6時間後
反応生成物をヘキサン:酢酸エチル=3:1(V/V)
の混合溶媒から再沈殿することにより精製した。この再
沈殿操作を3回繰返すことで、Mwが8400、Mw/
Mnが、2.18の樹脂7.4gを得た。得られた樹脂
の1H−NMR(400MHz,DMSO−d6)スペ
クトルを測定したところ、1.0−2.9ppm(ブロ
ード)、1.7、2.2、2.6、3.2及び4.4p
pmに明瞭なシグナルが観測された。Example 8 In a three-necked flask equipped with a stirrer and a reflux tube, 2.3 g (9 mmol) of 4-methoxycarbonyl-norbornene lactone acrylate (6e) and 4.1 g (18 mmol) of adamantyl maleimide (1). 3.6 g (18 mm) of norbornene carboxylic acid t-butyl ester (3)
ol) and 21 g of n-butyl acetate were added and dissolved. After adding 2.1 g of dimethyl N, N-azobisisobutyrate [V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.] as an initiator, polymerization was carried out under a nitrogen atmosphere while maintaining the reaction system at 70 ° C., and the reaction was carried out after 6 hours. Hexane: ethyl acetate = 3: 1 (V / V)
And purified by reprecipitation from a mixed solvent. By repeating this reprecipitation operation three times, Mw becomes 8400, Mw /
7.4 g of a resin having an Mn of 2.18 was obtained. When the 1 H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) spectrum of the obtained resin was measured, 1.0-2.9 ppm (broad), 1.7, 2.2, 2.6, 3.2, and 4 were obtained. .4p
A clear signal was observed at pm.
【0120】この例では、各モノマーの割合(モル比)
は、(1):(3):(6e)=40:40:20であ
った。In this example, the ratio (molar ratio) of each monomer
Was (1) :( 3) :( 6e) = 40: 40: 20.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 222/06 C08F 222/06 222/10 222/10 C08K 5/00 C08K 5/00 C08L 33/02 C08L 33/02 33/04 33/04 35/00 35/00 45/00 45/00 G03F 7/033 G03F 7/033 7/039 601 7/039 601 Fターム(参考) 2H025 AA09 AB16 AC01 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CB08 CB10 CB14 CB41 CB43 CB45 CB55 CB56 4J002 BG011 BG041 BG051 BG071 BH021 BK001 EB116 EQ016 EU026 EU186 EV216 EV246 EV296 EV326 GP03 4J100 AJ02R AK32R AL03R AL04R AL05R AL08R AL09R AL10R AM47P AR09Q AR11Q AR32Q BA03P BA03R BA11P BA11R BA15Q BA16P BA20Q BC03R BC04R BC07P BC07R BC08P BC08R BC09P BC09R BC12P BC12R BC26P BC53P BC53Q BC53R CA01 CA04 CA05 DA01 JA38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) C08F 222/06 C08F 222/06 222/10 222/10 C08K 5/00 C08K 5/00 C08L 33/02 C08L 33/02 33/04 33/04 35/00 35/00 45/00 45/00 G03F 7/033 G03F 7/033 7/039 601 7/039 601 F term (reference) 2H025 AA09 AB16 AC01 AC04 AC08 AD03 BE00 BE10 BG00 CB08 CB10 CB14 CB41 CB43 CB45 CB55 CB56 4J002 BG011 BG041 BG051 BG071 BH021 BK001 EB116 EQ016 EU026 EU186 EV216 EV246 EV296 EV326 GP03 4J100 AJ02R AK32R AL03R AL04R AL05R AL08R AL09R AL10R AM47P AR09Q AR11Q AR32Q BA03P BA03R BA11P BA11R BA15Q BA16P BA20Q BC03R BC04R BC07P BC07R BC08P BC08R BC09P BC09R BC12P BC12R BC26P BC53P BC53Q BC53R CA01 CA04 CA05 DA01 JA38
Claims (7)
ットを含むマレイミド系重合体。 【化1】 (式中、環Zは置換基を有していてもよい多環式炭化水
素環を示し、Xはアルキレン基を示す。nは0又は1で
ある)1. A maleimide polymer containing at least a unit represented by the following formula (1). Embedded image (Wherein, ring Z represents a polycyclic hydrocarbon ring which may have a substituent, X represents an alkylene group, and n is 0 or 1)
ていてもよい架橋環式炭化水素環、又はこの架橋環式炭
化水素環を構成する炭化水素環のうち、少なくとも1つ
の環がラクトン環を形成している環である請求項1記載
のマレイミド系重合体。2. In the formula (1), Z is at least one of a bridged cyclic hydrocarbon ring which may have a substituent or a hydrocarbon ring constituting the bridged cyclic hydrocarbon ring. The maleimide polymer according to claim 1, wherein the ring is a ring forming a lactone ring.
が、ヒドロキシル基、カルボキシル基及びオキソ基から
選択された少なくとも一種の置換基を有していてもよい
アダマンタン環、又はこのアダマンタン環を構成する炭
化水素環のうち少なくとも1つの環がラクトン環を形成
している環である請求項1記載のマレイミド系重合体。3. In the formula (1), n is 0 and Z
Is an adamantane ring which may have at least one substituent selected from a hydroxyl group, a carboxyl group and an oxo group, or at least one of the hydrocarbon rings constituting the adamantane ring forms a lactone ring The maleimide-based polymer according to claim 1, which is a ring.
るユニットから選択された少なくとも一種を含む請求項
1記載のマレイミド系重合体。 【化2】 (式中、R1は脱離基を示し、x及びyは、それぞれ0
〜4の整数を示す。環Z1はラクトン環を示す)4. The maleimide polymer according to claim 1, further comprising at least one selected from units represented by the following formulas (2) to (4). Embedded image (Wherein, R 1 represents a leaving group, x and y are each 0
Shows an integer of ~ 4. Ring Z 1 represents a lactone ring)
ステル及び無水マレイン酸又はそのエステルから選択さ
れた少なくとも一種をユニットとして含む請求項1又は
4記載のマレイミド系重合体。5. The maleimide polymer according to claim 1, further comprising, as a unit, at least one selected from (meth) acrylic acid or an ester thereof and maleic anhydride or an ester thereof.
000であり、分子量分布が1〜2.5である請求項1
記載のマレイミド系重合体。6. A weight average molecular weight of 1,000 to 100,
000 and a molecular weight distribution of 1 to 2.5.
The maleimide polymer according to the above.
酸発生剤とを含むレジスト用組成物。7. A resist composition comprising the maleimide polymer according to claim 1 and a photoacid generator.
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JP2018520222A (en) * | 2015-05-06 | 2018-07-26 | プロメラス, エルエルシー | Polymers of maleimide and cycloolefin monomers as permanent dielectrics |
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