控制1,2-重氮基萘醌4-或5-磺酸酯粒度的方法技术

一种制备可用于光致抗蚀剂组合物的酚类化合物的萘醌二叠氮化物酯的方法，其中包括提供在有机极性溶剂中的萘醌二叠氮化物酯的溶液；将所得到的萘醌二叠氮化物酯溶液添加到温度保持在约０℃至约－３０℃的沉淀浴中；和将所得到的萘醌二叠氮化物酯过滤。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过选择正确的溶剂并仔细地控制沉淀温度来控制酚类化合物的萘醌二叠氮化物酯的粒度。制备正性光致抗蚀剂配方已属于本领域公知技术，如US专利No.3666473、4115128、4173470和4550069所述。这些配方包括碱溶性、成膜聚乙烯基苯酚或酚醛清漆树脂以及通常是被取代的萘醌二叠氮化物化合物的光敏物质(光敏剂)。所述树脂和光敏剂溶于有机溶剂或溶剂混合物中，用作适于具体所需应用的基片上的薄膜或涂层。这些光致抗蚀剂配方中的酚醛清漆或聚乙烯基苯酚树脂组分可溶于碱性水溶液中，但萘醌光敏剂起着这些成膜树脂的溶解速率抑制剂的作用。在涂覆有光致抗蚀剂组合物的所述基片的选定区域受到光化辐射作用时，所述光敏剂经受辐射诱发的结构变换，与未辐照区域相对比，受辐照过的涂层区域被赋予明显地更高的可溶性。这种溶解速率的差别使得当所述基片受碱性显影溶液作用时光致抗蚀剂涂层的被辐照过的区域溶解，而未辐照过的区域大部分不受影响，从而在所述基片上产生阳纹花版。一组重要的光敏剂是1，2-萘醌二叠氮化物-4-磺酸或1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酸与多元醇的缩合产物。当配制于光致抗蚀剂组合物中时，这些化合物在光谱的中紫外(mid-UV)区域趋向于表现出优异的感光速度(photospeed)和对比度。在过去数年中，微刻术已呈向更小几何形状方向加速发展趋势。实现这些收缩设计规则的努力要求曝光器具和光致抗蚀剂制造者两方面的集中努力。因而，对UV-2(DEEP-UV)和UV-3(I-LINE(自交系))光敏光致抗蚀剂体系有日益增长的需求。含酚醛树脂清漆的光致抗蚀剂对于g-线和i-线类型的抗蚀剂仍适用。三羟基二苯甲酮的2，1，5-重氮基萘醌磺酸酯通常用作宽带光敏化合物(PAC)或g-线抗蚀剂。另一方面，2，1，4-重氮基萘醌酯更通常地适用于光谱的i-线(365nm)区域。这种2，1，5-重氮基萘醌酯的合成通常在溶剂体系中进行，所述溶剂体系例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮、乙腈或混合溶剂体系。通常使用碱作为催化剂以及酸性中和剂。通用的有机碱包括吡啶、三乙胺、N-甲基吗啉、二甲基氨基吡啶和它们的混合物。利用这类溶剂/碱体系的方法提供具有稳定良好质量的重氮基萘醌酯。但如利用相似方法来制备2，1，4-重氮基酯或2，1，4-/2，1，5-混合重氮基酯，则极难以相似质量和均一粒度来提供重氮酯。此外，当使用四羟基二苯甲酮时，2，1，4-重氮基酯或2，1，4-/2，1，5-混合重氮基酯的制备变得更加困难。如现有技术中所公知，可在缩合反应后通过向含水有机溶剂如甲醇中或向含有酸的含水体系中添加所述反应混合物使PAC从反应溶剂中沉淀出来。本专利技术涉及在由重氮基磺酰氯和一或多种酚类化合物合成后控制重氮基萘醌磺酸酯粒度的改进方法。当所述PAC不含粒度太小的颗粒时，它易于加工，并获得经过充分洗涤的产物。当所述PAC不能被充分洗涤时，合成副产物和杂质残存于PAC中，并可对抗蚀剂性能有不良影响。更具体地说，本专利技术涉及酚类化合物如二苯甲酮的2，1，5-重氮基酯和2，1，4-/2，1，5-混合重氮基酯的制备方法。本专利技术方法利用有机极性溶剂，如丙酮、丙二醇甲基醚(PGME)、乙腈、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二氧杂环己烷、和γ-丁内酯(BLO)，和用作除酸剂的碱，如二甲基氨基吡啶、三乙胺(TEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、1，4-二氮杂双环(，2，2}辛烷(Dabco)、N-甲基吗啉(NMM)和三乙醇胺。优选的浸没(沉淀)浴温度为约0℃至约-30℃，优选为约-10℃至约-20℃。本专利技术方法更具体地包括A)提供酚类化合物的萘醌二叠氮化物酯在有机极性溶剂中的溶液；B)将步骤A的萘醌二叠氮化物酯溶液添加到其温度保持在约0℃至约-30℃的沉淀浴中。本专利技术方法提供质量稳定的重氮基萘醌酯，其粒度足够大，易于加工。本专利技术方法可提供不含显著数量复杂副产物的重氮基萘醌酯。这些副产物妨碍了生产呈均一黄色、基本上为纯品的重氮基萘醌酯，相反生成的是灰、暗琥珀直至甚至绿色的不纯的重氮基酯。本专利技术方法易于控制，而且反应温度、时间、碱浓度等发生轻微变化不导致不良质量或非均一的物质。只有反应温度发生明显变化才造成这种问题。所述方法在费用上是有效的，且安全并导致均一高质量的黄色重氮基酯物质，并且适用于种类范围很宽的重氮基酯组合物。所述光敏剂组合物可通过酚类化合物与重氮基有机酰卤缩合来获得。所述重氮基和有机酰卤可顺序或同时与酚类化合物缩合来提供所述重氮基有机酸酯。所述重氮基有机酰卤可优选以化学计量与一或多种载有羟基的酚类化合物进行反应。但所述酚类化合物不必完全酯化，数量少于化学计量的重氮基和有机酰卤化合物可以与所述酚类化合物进行缩合。与所述酚类化合物进行反应的重氮基和有机酰卤的总量应足以产生能够抑制碱可溶性树脂溶解速率的光敏剂组合物。在可与1，2-萘醌-5-磺酸或1，2-萘醌-4-磺酸进行反应生成可用于本专利技术方法中的2，1，4-和2，1，5-重氮基萘醌磺酰氯的有机酰卤中，有如下这些烷基磺酰卤如甲磺酰氯、乙磺酰氯、丙磺酰氯、正丁磺酰氯、十二烷磺酰氯等；芳磺酰氯如苯磺酰氯、萘磺酰氯等；酰基卤如乙酰氯、丁酰氯、戊酰氯、苯甲酰氯、苯甲酰溴、萘甲酰氯等。优选的有机酰卤是具有1至6个碳原子的低级烷基磺酰卤、苯磺酰卤和苯甲酰卤。所述酰卤可是取代的或未取代的。所述除酸剂可是无机的，如碳酸钠等，或有机胺如三乙胺、吡啶或N-甲基吗啉。如下具体实施例将提供对本专利技术方法的详细说明。这些实施例不试图以任何方式对本专利技术范围进行限制，不应理解为是提供实施本专利技术所专用的条件、参数或数值。实施例2和4说明本专利技术的方法。实施例1和3说明目前条件的不成功之处。实施例1通过将PW-292PAC与溶剂在室温混合直到所述PAC完全溶解为止制备在γ丁内酯(BLO)/丙酮(67％/33％)溶剂中的16％PW-292PAC的96g溶液。将所述溶液等分成48g的两部分。制备1200ml的20％甲醇水溶液，并分为两个相等的部分。在搅拌条件下在室温下向第一部分甲醇水溶液中缓慢添加一部分PAC BLO/丙酮溶液。制备出悬浮液/浆状物，不能使用瓷漏斗过滤。所述悬浮液/浆状物堵塞/淤塞过滤器，造成过滤失败。实施例2进行第二次试验，其中将实施例1中的第二部分甲醇水溶液冷却至-10℃，并在搅拌下缓慢添加实施例1中的第二部分PAC BLO/丙酮溶液。这一方法使得产物浆状物易于使用瓷漏斗过滤。然后用去离子(DI)水将过滤产物充分洗涤以除去痕量溶剂和其它污染物。实施例3将PW-894PAC与丙酮在室温混合直到所述PAC完全溶解，以此方式制备在丙酮中的20％PW-894PAC(甲醛对甲氧甲酚酚醛清漆树脂的重氮基2，1，5-酯，平均MWw约为720，约40％酯化)的100g溶液。将所述溶液等分成50g的两部分。制备800ml的20％甲醇水溶液，并分为两个相等的部分。在搅拌条件下在室温下向第一部分甲醇水溶液中缓慢添加一部分PAC/丙酮溶液。制备出悬浮液/浆状物，不能使用瓷漏斗过滤。所述悬浮液/浆状物淤塞/堵塞过滤器，造成过滤失败。实施例4进行第二次试验，其中将实施例3中的第二部分甲醇水溶液冷却至-10℃，并在搅拌下缓慢添加实施例3中的第二部分PAC/丙酮溶液。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于光致抗蚀剂组合物的酚类化合物的萘醌二叠氮化物酯的制备方法，该方法基本上由如下步骤组成：Ａ．提供在有机极性溶剂中的萘醌二叠氮化物酯的溶液；Ｂ．将步骤Ａ的萘醌二叠氮化物酯溶液添加到温度保持在约０℃至约－３０℃的沉淀浴中；和 Ｃ．将步骤Ｂ所得到的萘醌二叠氮化物酯过滤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JE奥伯兰德，
申请(专利权)人：克拉里安特国际有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]