[发明专利]金刚烷衍生物、其制备方法以及包含该金刚烷衍生物的可固化组合物

说明书

技术领域

本发明涉及新型金刚烷衍生物、其制备方法、包含该金刚烷衍生物的可固化组合物。具体而言，涉及金刚烷衍生物、其制备方法以及包含该金刚烷衍生物的可固化组合物，其中所述金刚烷衍生物可提供透明性、光学特性、耐久性以及电学特性优异的固化物，并且该固化物适用于半导体用光致抗蚀剂材料、彩色抗蚀剂材料(カラ一レジストcolor resist)、光半导体用密封剂、光学电子部件以及它们的粘结剂等。

背景技术

金刚烷具有四个环己烷环缩合成笼形的结构，是对称性高且稳定的化合物，而且，已知其衍生物由于显示出特殊的功能，因此能够用作医药品原料或高功能性工业材料的原料等。由于金刚烷具有例如光学特性、耐热性等，因此正尝试用于光盘基板、光纤或透镜等(例如参照专利文献1和专利文献2)。此外，还正在尝试利用金刚烷酯类的酸敏性、耐干法蚀刻性、紫外线透过性等，将其作为光致抗蚀剂用树脂原料使用(例如参照专利文献3)。

以往，光学部件用的树脂中通常多采用透明性或耐光性优异的丙烯酸类树脂。然而，近年来，在光·电子仪器领域用途中也广泛利用高强度的激光或蓝光或近紫外光，并寻求透明性、耐热性、耐光性优于以往的树脂。

另一方面，还研究了提高作为光学特性优异的丙烯酸类树脂的缺点的耐热性，并研究了采用了多官能丙烯酸酯单体的交联丙烯酸树脂。特别是，脂环式丙烯酸酯的固化物由于玻璃化转变温度高且固化收缩率和吸湿率小，因此公开了多种与包含脂环式丙烯酸酯的丙烯酸酯共聚物相关的技术。例如，公开了通过加热或光来固化的树脂组合物，其包含酯部分具有碳原子数为4以下的脂族烃基的(甲基)丙烯酸酯作为单体成分A、脂环式多官能(甲基)丙烯酸酯作为单体成分B以及聚合引发剂(例如，参照专利文献4)。此外，公开了用于光学粘结剂等的组合物，其由包含酯部分具有烃5～22的脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯和具有氧化烯的多官能(甲基)丙烯酸酯(例如，参照专利文献5)。然而，虽然满足作为粘结剂的实际安装时的耐热性，但作为结构体的耐热性或机械特性不足。

因此，对于丙烯酸类可固化组合物，期望其固化物的光学透明性高，耐光性、耐热性、机械特性优异，固化收缩小，适用于光学部件的组合物。

专利文献1：日本特开平6-305044号公报

专利文献2：日本特开平9-302077号公报

专利文献3：日本特开平4-39665号公报

专利文献4：日本特开2006-193660号公报

专利文献5：日本特开平11-61081号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题在于提供金刚烷衍生物、其制备方法以及包含该金刚烷衍生物的可固化组合物、(甲基)丙烯酸类聚合物以及抗蚀剂组合物，所述金刚烷衍生物提供透明性、光学特性、耐久性以及电学特性优异的固化物，并且该固化物适用于半导体用光致抗蚀剂材料、彩色抗蚀剂材料、光半导体用密封剂、光学电子部件以及它们的粘结剂。

解决课题的手段

本发明人等经过深入研究，结果发现：通过采用具有特定结构的金刚烷衍生物可以解决上述课题，从而完成本发明。

即，本发明提供提供以下1～10：

1.通式(I)所表示的金刚烷衍生物，

[式中，R¹表示选自羟基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、三氟甲基丙烯酸酯基中的一种基团；R²表示选自氢原子、甲基、三氟甲基中的一种基团，k表示0～4的整数，n表示1～6的整数。]；

2.上述1的金刚烷衍生物，其中，在通式(I)中k为0；

3.上述1的金刚烷衍生物的制备方法，其特征在于，使金刚烷环氧类与选自丙烯酸、甲基丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、三氟甲基丙烯酸酐中的一种化合物反应；

4.可固化组合物，其包含上述1的金刚烷衍生物和聚合引发剂；

5.固化物，其通过加热或光照射使上述4的可固化组合物固化而形成；

6.光致抗蚀剂材料，其使用上述1的金刚烷衍生物形成；

7.彩色抗蚀剂材料，其使用上述1的金刚烷衍生物形成；

8.(甲基)丙烯酸类聚合物，其包含基于上述1的金刚烷衍生物的单体单元；

9.抗蚀剂组合物，其包含上述8的(甲基)丙烯酸类聚合物；以及

10.抗蚀图案形成方法，其包括采用上述9的抗蚀剂组合物在支持体上形成抗蚀膜的工序、选择性曝光该抗蚀膜的工序和将被选择性曝光的该抗蚀膜进行碱显影处理以形成抗蚀图案的工序。