【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光敏剂，具体而言，涉及一种多羟基酚化合物及其制备方法、重氮萘醌磺酸酯及其制备方法和光刻胶组合物。
技术介绍
1、用作集成电路制造的正性光刻胶组合物通常包含碱溶性树脂，例如线性酚醛树脂，以及含有重氮萘醌化合物的光敏剂。正性光刻胶组合物可以通过旋涂或辊涂以0.5～3μm的厚度涂布在基材上，例如半导体晶片，玻璃，陶瓷或金属等。之后，将涂层加热并干燥，紫外线通过掩膜照射到该涂层上完成曝光过程。然后，对曝光后的光刻胶涂层进行显影从而在基材上形成正性图案。此外,可以使用正像作为掩模来蚀刻基板,从而在基板上形成期望的图案。显影完成后，需要对涂层再次进行高温处理，此过程被称为坚膜。大多数情况下，基材经过曝光、显影和坚膜处理后，会用刻蚀剂溶液或等离子体进行处理，以上过程被称为湿法刻蚀或干法刻蚀。
2、在形成精细光刻胶图案的方法中，最有效的方法是利用具有高分辨率、高对比度的光刻胶，通过曝光装置和显影过程引入可以获得上述精细光刻胶图案。正性光刻胶由于可以得到高分辨率和高抗刻蚀性的图案而经常用于集成电路的制造。正性光刻胶组合物通常包含碱溶性的酚醛树脂和重氮萘醌型光敏剂。一方面地，酚醛树脂可以溶于碱性的显影液且在显影液中不发生溶胀。另一方面地，重氮萘醌光敏剂经过曝光会转化为茚羧酸进而增大酚醛树脂的溶解性，而在非曝光区域则会与酚醛树脂发生交联反应从而起到溶解抑制剂的作用。酚醛树脂/重氮萘醌体系因具有以上优点而被广泛应用。
3、美国一些专利中公开的正性光刻胶组合物中含有2,3,4-三羟基二苯甲酮的重氮萘醌磺酸酯和酚醛树脂
4、日本一些专利中公开了含有2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮重氮萘醌磺酸酯以及由对甲酚和2,5-二甲苯酚的混合物制备得到的酚醛树脂的正性光刻胶组合物。但是2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮重氮萘醌磺酸酯在光刻胶配方中的溶解度非常低，无法达到提高光刻胶感度的目的。日本其它一些专利公开了含有2-羟基苯基-2-三羟基苯基丙烷重氮萘醌酯化物的正性光刻胶组合物，但是这种光刻胶在热稳定性和抗刻蚀性方面缺陷明显，无法应用在干法刻蚀工艺中。
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种多羟基酚化合物及其制备方法、重氮萘醌酸酯及其制备方法和光刻胶组合物，以解决现有技术中含有重氮萘醌结构光敏剂的光刻胶无法同时兼具高分辨率、高感度以及热稳定性和抗刻蚀性的技术问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种多羟基酚化合物，该多羟基酚化合物具有下式(i)所示结构：
3、
4、其中，r1、r2、r3各自独立地表示氢、卤素、c1～c18的直链或支链烷基、c6～c12芳基、c1～c8烷氧基、c1～c8烷硫基、c2～c10不饱和烃基、c3～c12环烷基、c4～c12的环烷基烷基、c1～c9烷酰基、c7～c13芳酰基、碳或氢原子可选择性被o、s或n原子所取代的c3～c6杂环基、c1～c18烷氨基或芳氨基；a、b、c各自独立地表示0～2之间的整数；x、y、z各自独立地表示0～3之间的整数，x+y+z≥2。
5、进一步地，r1、r2、r3各自独立地表示氢、c1～c6直链或支链烷基、c6～c12的芳基、c1～c6烷氧基。
6、进一步地，多羟基酚化合物选自如下结构化合物中的至少一种：
7、
8、
9、为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种多羟基酚化合物的制备方法，该制备方法包括：步骤s1，将原料a、原料b在第一有机溶剂中混合，在催化剂的作用下进行反应，得到多羟基酚化合物产物体系；步骤s2，将多羟基酚化合物产物体系提纯，得到多羟基酚化合物；其中，原料a具有如下式(a)结构，原料b具有如下式(b)结构：
10、
11、r1、r2、r3、x、y、z、a、b、c及多羟基酚化合物均具有上述第一方面中的相同含义。
12、进一步地，步骤s1，原料a和原料b的摩尔比为1:2～20，优选为1；3～15，进一步优选为1:4～10。
13、进一步地，反应在惰性气体保护下进行，反应的温度为25～120℃，优选为40～105℃，反应时间为0.5～72h，优选为1～24h。
14、进一步地，催化剂包括主催化剂和助催化剂，主催化剂包括浓盐酸、浓硫酸、硝酸、高氯酸、氢碘酸、氢溴酸、乙酸、苯六甲酸、三氯乙酸、三氟甲磺酸、三硝基苯磺酸、amberlyst123、amberlyst 15wet、amberlyst119wet中的至少一种；所述助催化剂包括巯基乙酸、巯基丙酸、巯基琥珀酸、二巯基丙醇、正辛硫醇、正葵硫醇、正十二硫醇中的至少一种。
15、根据本专利技术的第三方面，还提供了一种重氮萘醌磺酸酯，该重氮醌磺酸酯具有如下式(ii)所示结构：
16、
17、式(ii)，d表示氢、r1、r2、r3、x、y、z、a、b、c均具有上述第一方面中的相同含义。
18、进一步地，重氮萘醌磺酸酯选自如下结构化合物中的至少一种：
19、
20、根据本专利技术的第四方面，还提供了重氮醌磺酸酯的制备方法，该制备方法包括：步骤a1，将多羟基酚化合物和dnq在第二有机溶剂中混合，在缚酸剂作用下进行反应，得到重氮萘醌磺酸酯产物体系；步骤a2，将重氮萘醌磺酸酯类产物体系进行提纯，得到重氮萘醌磺酸酯；其中，多羟基酚化合物为上述第一方面提供的任一种的多羟基酚化合物或上述第二方面提供的制备方法得到的多羟基酚化合物；dnq表示如下结构化合物中的至少一种：
21、
22、重氮萘醌磺酸酯具有上述式(ii)所示结构。
23、进一步地，步骤a1，反应在惰性气体保护气氛下进行，反应的温度为20～60℃，优选为25～40℃，反应的时间为0.5～6h，优选为1～3h。
24、进一步地，缚酸剂包括三乙胺、三丙胺、乙二胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶、喹啉、n,n-二甲基苯胺、四甲基氢氧化铵、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、二异丙氨基锂、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、氢氧化铵、氢化钠中的至少一种，优选为三乙胺、吡啶、碳酸氢钠中的至少一种。
25、根据本专利技术的第五个方面，还提供了一种光刻胶组合物，该光刻胶组合物包括树脂和光敏剂，该光敏剂为上述第三方面提供的任一种重氮萘醌磺酸酯或根据上述第四个方面提供的任一种制备方法得到的重氮萘醌酸酯。
26、进一步地，重氮萘醌酸酯在光刻胶组合物中的质量占比为0.5％～5.0％。
27、进一步地，树脂为酚醛树脂，优选酚醛树脂的重均分子量mw为2000～40000。
28、应用本申请提供的技术方案，采用本申请提供的多羟基酚化合物作为中间体制备得到的重氮萘醌磺酸酯作为光敏剂应用于光刻胶组合物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多羟基酚化合物，其特征在于，所述多羟基酚化合物具有如下式(I)所示结构：
2.根据权利要求1所述的多羟基酚化合物，其特征在于，R1、R2、R3各自独立地表示氢、C1～C6直链或支链烷基、C6～C12的芳基、C1～C6烷氧基。
3.根据权利要求1所述的多羟基酚化合物，其特征在于，所述多羟基酚化合物选自如下结构化合物中的至少一种：
4.一种多羟基酚化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1，所述原料a和所述原料b的摩尔比为1:2～20，优选为1:3～15，进一步优选为1:4～10；
6.一种重氮萘醌磺酸酯，其特征在于，所述重氮萘醌磺酸酯具有如下式(II)所示结构：
7.根据权利要求6所述的重氮萘醌磺酸酯，其特征在于，所述重氮萘醌磺酸酯选自如下结构化合物中的至少一种：
8.一种重氮萘醌磺酸酯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A1，所述反应在惰性气体保护气氛
10.一种光刻胶组合物，其特征在于，所述光刻胶组合物包括树脂和光敏剂，所述光敏剂为权利要求6或7所述的重氮萘醌磺酸酯或根据权利要求8或9所述的制备方法得到的重氮萘醌酸酯；
...【技术特征摘要】
1.一种多羟基酚化合物，其特征在于，所述多羟基酚化合物具有如下式(i)所示结构：
2.根据权利要求1所述的多羟基酚化合物，其特征在于，r1、r2、r3各自独立地表示氢、c1～c6直链或支链烷基、c6～c12的芳基、c1～c6烷氧基。
3.根据权利要求1所述的多羟基酚化合物，其特征在于，所述多羟基酚化合物选自如下结构化合物中的至少一种：
4.一种多羟基酚化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1，所述原料a和所述原料b的摩尔比为1:2～20，优选为1:3～15，进一步优选为1:4～10；
6.一种重氮萘醌磺酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱彬，周晓龙，张学龙，王孟雪，
申请(专利权)人：常州强力电子新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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