一种浸没式ArF光刻用光产酸剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种浸没式ArF光刻用的光产酸剂的制备方法。本发明专利技术的制备方法包括以下步骤：在溶剂中，将化合物II和化合物III进行如下式的成盐反应，得到所述的如式I所示的化合物。含有通过本发明专利技术制得的光产酸剂的光刻胶具有分辨率高、灵敏度高和线宽粗糙度低的优点，具有良好的应用前景。有良好的应用前景。有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种浸没式ArF光刻用光产酸剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种浸没式ArF光刻用光产酸剂的制备方法。

技术介绍

[0002]光刻技术是指利用光刻材料(特指光刻胶)在可见光、紫外线、电子束等作用下的化学敏感性，通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程，将设计在掩膜版上的图形转移到衬底上的图形微细加工技术。光刻材料(特指光刻胶)，又称光致抗蚀剂，是光刻技术中涉及最关键的功能性化学材料，其主要成分是树脂、光产酸剂(Photo Acid Generator，PAG)、以及相应的添加剂和溶剂。光产酸剂是一种光敏感的化合物，在光照下分解产生酸，所产生的酸可使酸敏树脂发生分解或者交联反应，从而使光照部分与非光照部分在显影液中溶解反差增大，可以用于图形微细加工

[0003]光刻胶的三个重要参数包括分辨率、灵敏度、线宽粗糙度，它们决定了光刻胶在芯片制造时的工艺窗口。随着半导体芯片性能不断提升，集成电路的集成度呈指数型增加，集成电路中的图形不断缩小。为了制作更小尺寸的图形，必须提高上述三个光刻胶的性能指标。根据瑞利方程式，在光刻工艺中使用短波长的光源可以提高光刻胶的分辨率。光刻工艺的光源波长从365nm(I
‑
线)发展到248nm(KrF)、193nm(ArF)、13nm(EUV)。为提高光刻胶的灵敏度，目前主流的KrF、ArF、EUV光刻胶采用了化学放大型光敏树脂。由此，与化学放大型光敏树脂相配套的光敏剂(光产酸剂)被广泛应用在高端光刻胶中。
[0004]随着光刻工艺逐渐发展，至193nm浸没式工艺，工艺复杂程度加大，对光产酸剂提出越来越高的要求。开发能提升光刻胶分辨率、灵敏度、线宽粗糙度的光产酸剂，成为行业亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中与化学放大型光敏树脂相配套的光产酸剂种类少的缺陷，为此，提供了一种浸没式ArF光刻用光产酸剂的制备方法。含有通过本专利技术的制备方法得到的光产酸剂的光刻胶的具有分辨率高、灵敏度高和线宽粗糙度低的优点。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的。
[0007]本专利技术还提供了一种如式I所示的化合物制备方法，其包括以下步骤：
[0008]在溶剂中，将化合物II和化合物III进行如下式的成盐反应，得到所述的如式I所示的化合物；
[0009][0010]其中，X为卤素；N为碱金属；
[0011]R1、R2、R3、R4和R5独立地为H、卤素、C1‑6烷基或
‑
O
‑
C1‑6烷基；
[0012]n为2或3；
[0013]A为S或I；
[0014]Y为C6‑
14
芳基、被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基(Y
‑1为1个或多个，例如1、2或3；当Y
‑1为多个时，Y
‑1相同或不同)或
[0015]Y
‑1为羟基、C1‑6烷基或
‑
O
‑
C1‑6烷基；
[0016]M为C6‑
14
芳基、被M
‑1取代的C6‑
14
芳基(M
‑1为1个或多个，例如1、2或3；当M
‑1为多个时，M
‑1相同或不同)或不存在(即为)；
[0017]M
‑1独立地为C1‑6烷基或
‑
O
‑
C1‑6烷基。
[0018]在一些方案中，X中，所述的卤素优选为F、Cl、Br或I，例如Cl。
[0019]在一些方案中，N中，所述的碱金属优选为Li、Na或K，例如Na。
[0020]在一些方案中，R1、R2、R3、R4和R5中，所述的卤素为F、Cl、Br或I。
[0021]在一些方案中，R1、R2、R3、R4和R5中，所述的C1‑6烷基和所述的
‑
O
‑
C1‑6烷基中的C1‑6烷基独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。
[0022]在一些方案中，Y中，所述的C6‑
14
芳基和所述的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基中的C6‑
14
芳基独立地为苯基、萘基、菲基或蒽基，例如苯基。
[0023]在一些方案中，Y
‑1中，所述的C1‑6烷基和所述的
‑
O
‑
C1‑6烷基的C1‑6烷基独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，例如正丁基。
[0024]在一些方案中，Y中，所述的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基为芳基为
[0025]在一些方案中，当所述的Y为所述的C6‑
14
芳基或所述的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基，所述的C6‑
14
芳基和所述的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基中的C6‑
14
芳基独立地为苯基时，所述的为
[0026]在一些方案中，M中，所述的C6‑
14
芳基和被M
‑1取代的C6‑
14
芳基中的C6‑
14
芳基独立地为独立地为苯基、萘基、菲基或蒽基，例如苯基。
[0027]在一些方案中，M
‑1中，所述的C1‑6烷基和所述的
‑
O
‑
C1‑6烷基中的C1‑6烷基独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，例如甲基。
[0028]在一些方案中，M中，所述的被M
‑1取代的C6‑
14
芳基为
[0029]在一些方案中，R1、R2、R3、R4和R5为H。
[0030]在一些方案中，n为3。
[0031]在一些方案中，A为S。
[0032]在一些方案中，Y
‑1为羟基或
‑
O
‑
C1‑6烷基。
[0033]在一些方案中，M
‑1独立地为C1‑6烷基。
[0034]在一些方案中，为
[0035]在一些方案中，Y为在一些方案中，Y为
[0036]在一些方案中，所述的化合物III为
[0037]在一些方案中，所述的化合物II为如下任一化合物：
[0038]所述的化合物II为如下任一化合物：
[0039][0040]所述的成盐反应可以为本领域鎓盐与磺酸阴离子成盐反应的常规反应，本专利技术特别优选如下条件和操作：
[0041]所述的成盐反应中，所述的溶剂可以为醇类溶剂和水。所述的醇类溶剂可以为甲醇、乙醇、正丙醇或异丙醇，进一步可以为甲醇。所述的醇类溶剂与所述的水的体积比可以为0.8:1
‑
1.5:1，例如1.0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种如式I所示的化合物的制备方法，其包括以下步骤：在溶剂中，将化合物II和化合物III进行如下式的成盐反应，得到所述的如式I所示的化合物；其中，X为卤素；N为碱金属；R1、R2、R3、R4和R5独立地为H、卤素、C1‑6烷基或
‑
O
‑
C1‑6烷基；n为2或3；A为S或I；Y为C6‑
14
芳基、被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基或Y
‑1为羟基、C1‑6烷基或
‑
O
‑
C1‑6烷基；M为C6‑
14
芳基、被M
‑1取代的C6‑
14
芳基或不存在；M
‑1独立地为C1‑6烷基或
‑
O
‑
C1‑6烷基。2.如权利要求1所述的如式I所示的化合物的制备方法，其特征在于，所述的如式I所示的化合物制备方法满足如下1个或多个条件：
①
X中，所述的卤素为F、Cl、Br或I；
②
N中，所述的碱金属为Li、Na或K；
③
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的卤素为F、Cl、Br或I；
④
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的C1‑6烷基和所述的
‑
O
‑
C1‑6烷基中的C1‑6烷基独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基；
⑤
Y中，所述的C6‑
14
芳基和所述的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基中的C6‑
14
芳基独立地为苯基、萘基、菲基或蒽基；
⑥
Y
‑1中，所述的C1‑6烷基和所述的
‑
O
‑
C1‑6烷基的C1‑6烷基独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基；
⑦
M中，所述的C6‑
14
芳基和被M
‑1取代的C6‑
14
芳基中的C6‑
14
芳基独立地为独立地为苯基、萘基、菲基或蒽基；
⑧
M
‑1中，所述的C1‑6烷基和所述的
‑
O
‑
C1‑6烷基中的C1‑6烷基独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。3.如权利要求2所述的如式I所示的化合物的制备方法，其特征在于，所述的如式I所示的化合物满足如下1个或多个条件：
①
Y中，所述的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基为
②
当所述的Y为所述的C6‑
14
芳基或所述的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基，所述的C6‑
14
芳基和所述
的被Y
‑1取代的C6‑
14
芳基中的C6‑
14
芳基为独立地为苯基时，所述的为为
③
M中，所述的被M
‑1取代的C6‑
14
芳基为4.如权利要求1所述的如式I所示的化合物的制备方法，其特征在于，所述的如式I所示的化合物制备方法满足如下1个或多个条件：
①
R1、R2、R3、R4和R5为H；
②
n为3；
③
A为S；
④
Y
‑1为羟基或
‑
O
‑
C1‑6烷基；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王溯，方书农，徐森，林逸鸣，
申请(专利权)人：上海芯刻微材料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：