由20-羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于光刻胶技术领域，公开了一种由20

【技术实现步骤摘要】
由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光刻胶
，特别涉及一种由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]光刻材料(特指光刻胶)，又称光致抗蚀剂，是光刻技术中涉及的最关键的功能性化学材料，主要成分是树脂、光致产酸剂(photo acid generator，PAG)、以及相应的添加剂和溶剂。
[0003]随着集成电路(integrated circuit，IC)特征尺寸的逐渐减小，酸扩散长度对光刻图案的影响会越来越显著，包括遮罩忠实性低落，LWR(线宽粗糙度,Line Width Roughness)的恶化以及图案矩形性的劣化等。已经发现PAG阴离子的结构通过影响PAG与其它光刻胶组分之间的相互作用,在光刻胶总体性能中扮演了重要角色。这些相互作用影响到光产生酸的扩散特性。因此制备具有可控制的酸扩散性的光致产酸剂(PAG)是非常重要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂及其制备方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]本专利技术提供一种由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂，光致产酸剂的结构通式如下：
[0007][0008]其中R1为连接基团、R2为烃基或含氟烃基；P1、P2和P3相互独立的表示氢或具有1到12个碳原子的任选取代的烷基。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述R1为酯基或碳酸酯基。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述光致产酸剂包括以下结构：
[0011][0012]其中，所述P1、P2和P3相互独立的表示氢或具有1到12个碳原子的任选取代的烷基。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述光致产酸剂具体包括以下结构：
[0014][0014][0015]由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1，将20
‑
羟基榴花碱Ⅰ与磺基乙酸盐化合物在催化剂条件下经酯化反应，纯化得到含20
‑
羟基榴花碱结构和磺酸结构的中间体Ⅱ；
[0017]S2，将所述中间体Ⅱ与卤化锍进行离子交换反应，反应液经纯化得到含20
‑
羟基榴花碱结构的锍鎓盐类光致产酸剂Ⅲ。
[0018]合成路线为：
[0019]；其中，R1为酯基，R2为烃基或含氟烃基；P1、P2和P3相互独立的表示氢或具有1到12个碳原子的任选取代的烷基；M为碱金属。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案，S1中所述磺基乙酸盐化合物为羧基二氟甲磺酸钠和羧甲基磺酸钠。
[0021]作为本专利技术的一种优选技术方案，将S1替换为：将20
‑
羟基榴花碱Ⅰ与二(三氯甲基)碳酸酯和羟基乙磺类化合物在碱性条件下反应，纯化得到含20
‑
羟基榴花碱结构和磺酸结构的中间体Ⅱ；
[0022]合成路线为：其中，R1为碳酸酯基，R2为烃基或含氟烃基；M为碱金属。
[0023]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述羟基乙磺类化合物为1,1
‑
二氟
‑2‑
羟基
‑
乙磺酸钠盐。
[0024]优选的，所述羟基乙磺类化合物为1,1
‑
二氟
‑2‑
羟基
‑
乙磺酸钠盐。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0026](1)本专利技术提供的由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂，其中阴离子包括20
‑
羟基榴花碱结构和酯基结构，20
‑
羟基榴花碱的分子量为414.49，分子量较大，可以减少光致产酸剂的扩散，减少光刻胶的边缘粗糙度且含有氨基，能够抑制光致产酸剂的扩散；还含有的酯基结构可以增加光致产酸剂在树脂和溶剂中的脂溶性，形成溶解均匀的光刻胶，有利于成像，也使光致产酸剂具有一定的亲水性，能够较好的粘附着在硅片上。
[0027](2)本专利技术以20
‑
羟基榴花碱为原料，20
‑
羟基榴花碱为绿色天然产物无污染且简单易得。
[0028](3)本专利技术的合成工艺简单，操作方便。
具体实施方式
[0029]应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]实施例1
[0031]以20
‑
羟基榴花碱为原料制备的光致产酸剂1
‑
3，合成路线如下：
[0032][0033]具体步骤为：
[0034]S1、将羧基二氟甲磺酸钠(24.2mmol，4.8g)，二环己基碳二亚胺(24.2mmol，5g)和4
‑
二甲氨基吡啶(4.09mmol，0.5g)加入到含有20
‑
羟基榴花碱1
‑
1(24.1mmol,10g)的二氯甲烷(150g)溶液中，然后在室温下搅拌24小时。浓缩反应溶液，并残余物加入到甲基叔丁基醚中进行打浆，过滤上述混合液，收集烘干滤饼，得到固体化合物1
‑
2(20.2mmol，12g，收率83.7％)。
[0035]S2、将化合物1
‑
2(20.2mmol，12g)和三苯基溴化锍(20.1mmol,6.9g)溶解在二氯甲烷(80g)和水(80g)的混合溶剂中。在30℃下搅拌该混合物24小时。反应溶液用去离子水冲洗，并蒸干有机溶剂，之后将得到的残留物溶于二氯甲烷,并加入到甲基叔丁基醚中进行打浆。将得到的固体真空抽滤，用甲基叔丁基醚冲洗，真空干燥，得到类白色固体光致产酸剂1
‑
3(18.0mmol，15g，收率89.0％)。
[0036]实施例2
[0037]以20
‑
羟基榴花碱为原料制备的光致产酸剂2
‑
3，合成路线如下：
[0038][0039]具体步骤为：
[0040]S1、将羧甲基磺酸钠(24.7mmol,4g),二环己基碳二亚胺(24.2mmol,5g)和4
‑
二甲氨基吡啶(4.09mmol,0.5g)加入到含有20
‑
羟基榴花碱2
‑
1(24.1mmol,10g)的二氯甲烷(150g)溶液中，然后在室温下搅拌24小时。浓缩反应溶液，并残余物加入到为甲基叔丁基醚中进行打浆，过滤上述混合液，收集烘干滤饼，得到固体化合物2
‑
2(17.9mmol，10g，74.2％).
[0041]S2、将化合物2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂，其特征在于，所述光致产酸剂的结构通式如下：其中R1为连接基团、R2为烃基或含氟烃基；P1、P2和P3相互独立的表示氢或具有1到12个碳原子的任选取代的烷基。2.根据权利要求1所述的由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂，其特征在于，所述R1为酯基或碳酸酯基。3.根据权利要求1或2所述的由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂，其特征在于，所述光致产酸剂包括以下结构：其中，所述P1、P2和P3相互独立的表示氢或具有1到12个碳原子的任选取代的烷基。4.根据权利要求3所述的由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂，其特征在于，所述光致产酸剂具体包括以下结构：
5.一种由20
‑
羟基榴花碱合成的锍鎓盐类光致产酸剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将20
‑
羟基榴花碱Ⅰ与磺基乙酸盐化合物在催化剂条件下经酯化反应，纯化得到含20
‑
羟基榴花碱结构和磺酸结构的中间体Ⅱ；S2，将所述中间体Ⅱ与卤化锍进行离子交换反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅志伟，潘惠英，李嫚嫚，王尹卓，毕景峰，
申请(专利权)人：上海博栋化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：