KR20110131904A - Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same - Google Patents

Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR20110131904A
KR20110131904A KR1020100051591A KR20100051591A KR20110131904A KR 20110131904 A KR20110131904 A KR 20110131904A KR 1020100051591 A KR1020100051591 A KR 1020100051591A KR 20100051591 A KR20100051591 A KR 20100051591A KR 20110131904 A KR20110131904 A KR 20110131904A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
formula
compound represented
carbon atoms
photoacid generator
Prior art date
Application number
KR1020100051591A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
한준희
주현상
신진봉
임현순
Original Assignee
금호석유화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금호석유화학 주식회사 filed Critical 금호석유화학 주식회사
Priority to KR1020100051591A priority Critical patent/KR20110131904A/en
Priority to JP2011117965A priority patent/JP2011252148A/en
Priority to SG2011038346A priority patent/SG176406A1/en
Priority to TW100118860A priority patent/TW201144264A/en
Priority to CN2011101518993A priority patent/CN102279521A/en
Publication of KR20110131904A publication Critical patent/KR20110131904A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/01Sulfonic acids
    • C07C309/02Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C309/03Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C07C309/07Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • C07C309/01Sulfonic acids
    • C07C309/02Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C309/03Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
    • C07C309/07Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton
    • C07C309/09Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton containing etherified hydroxy groups bound to the carbon skeleton
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0042Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
    • G03F7/0043Chalcogenides; Silicon, germanium, arsenic or derivatives thereof; Metals, oxides or alloys thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

PURPOSE: A photoacid generator has the slow diffusion velocity of acid generated in the photo exposure time, short diffusion distance, moderate acidity, and is provided to improve line width roughness. CONSTITUTION: A photoacid generator is in the chemical formula 1. In the chemical formula 1, Y is selected from the group consisting of C3-30 cycloalkyl group and C3-30 cycloalkenyl group. Q1 and Q2 is halogen atom respectively. X is selected from the group consisting of alkanediyl, alkanediyl, NR', S, O CO or the combination thereof. R is selected from the group consisting of hydrogen and alkyl group. n is integer of 0-5. A+ is an organic counter ion.

Description

광산발생제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 레지스트 조성물{PHOTOACID GENERATOR, MATHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND RESIST COMPOSITION COMPRISING THE SAME}Photoacid generator, a manufacturing method thereof and a resist composition comprising the same {PHOTOACID GENERATOR, MATHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND RESIST COMPOSITION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 광산발생제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 레지스트 조성물에 관한 것으로, 노광시에 발생하는 산의 확산 속도가 느리고, 확산 거리가 짧으면서도 적절한 산도를 나타내어 LWR 특성을 개선할 수 있고, 공정에서 사용하는 순수 등의 용매에 용출을 제어할 수 있는 광산발생제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 레지스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a photoacid generator, a method for manufacturing the same, and a resist composition including the same, wherein the acid diffusion at the time of exposure is slow, the diffusion distance is short, and an appropriate acidity can be exhibited to improve LWR characteristics. The present invention relates to a photoacid generator capable of controlling elution in a solvent such as pure water, a method for preparing the same, and a resist composition including the same.

포토리소그래피를 이용한 미세 가공 방법의 세대가 바뀜에 따라 더욱 고해상도의 포로레지스트가 요구되고 있고, 이를 위하여 화학증폭형 레지스트가 개발되었으며, 이러한 화학증폭형 레지스트 조성물은 광산발생제를 함유한다.As the generation of the microfabrication method using photolithography changes, more high-resolution pororesist is required. For this purpose, chemically amplified resists have been developed, and such chemically amplified resist compositions contain photoacid generators.

화학증폭형 레지스트 조성물에서 광산발생제는 레지스트 조성물과 함께 화학증폭형 레지스트가 해상도, LWR(line width roughness), 감도 등의 면에서 우수한 물성을 갖도록 하는 요소이므로, 적절한 물성을 갖는 화학증폭형 레지스트 조성물을 제조하기 위하여 많은 종류의 광산발생제가 연구되고 있다.In the chemically amplified resist composition, the photoacid generator is a factor that allows the chemically amplified resist to have excellent physical properties in terms of resolution, line width roughness (LWR), sensitivity, etc. together with the resist composition. Many kinds of photoacid generators have been researched to prepare them.

특히, 우수한 해상도, LWR, 감도 등의 특성을 나타내도록 하는 물성 중에서 하나인 산의 확산 속도나 투명도 등을 개선하기 위하여 광산발생제로 사용되는 화합물은 그 양이온 부분에 많은 변화와 실험이 진행되었다. 그러나, 광산발생제의 음이온 부분을 변화시켜 화학증폭형 레지스트의 물성을 개선하고자 하는 연구는 미흡한 실정이다.In particular, in order to improve the diffusion rate and transparency of acid, which is one of physical properties such as excellent resolution, LWR, sensitivity, etc., a compound used as a photoacid generator has undergone many changes and experiments on its cation portion. However, studies to improve the properties of chemically amplified resists by changing the anion portion of the photoacid generator are insufficient.

실질적으로 산의 유동성과 레지스트의 조성물의 물성을 개선하는 물리적, 화학적 성질로써 양이온쪽 보다는 음이온 쪽이 더 많은 영향을 줄 수 있다는 실험결과에 근거하여 광산발생제의 음이온 부분에 대한 발명이 새롭게 이루어지고 있으며, 산의 확산 속도를 줄이면서도 투과성을 조절할 수 있는 광산발생제에 대한 요구가 커지고 있다. The invention of the anion portion of the photoacid generator is newly made based on the experimental result that the anion side may have more influence than the cation side as a physical and chemical property which substantially improves the fluidity of the acid and the properties of the composition of the resist. In addition, there is a growing demand for a photoacid generator that can control permeability while reducing acid diffusion rate.

또한, 최근에는 화학증폭형 레지트스의 광원으로 종래에 사용하던 g선이나 i선 영역에서 더욱 단파장화 되어 원자외선, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, EUV(extreme ultraviolet, 극자외선), X선 및 전자빔을 이용한 리소그래피에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, 이머젼 ArF공정에서는 순수(純水)를 이용하여 노광과정을 진행하므로, 이러한 이머젼 ArF공정에 사용하는 포토레지스트 조성물은 이에 포함되는 광산발생제나 이로부터 발생하는 산이 순수(純水)로의 용출되지 않을 것이 특성으로 요구되고 있다.In addition, in recent years, as a light source of chemically amplified resists, it is shorter in the g-ray or i-ray region, which is conventionally used, so that it is far ultraviolet, KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV (extreme ultraviolet), X-ray Research on lithography using electron beams is ongoing. In particular, since the exposure process is performed using pure water in the immersion ArF process, the photoresist composition used in the immersion ArF process does not dissolve the photoacid generator or acid generated therefrom into the pure water. Not required is characteristic.

본 발명의 목적은 노광시에 발생하는 산의 확산 속도가 느리고, 확산 거리가 짧으면서도 적절한 산도를 나타내어 LWR 특성을 개선할 수 있고, 공정에서 사용하는 순수 등의 용매에 용출을 제어할 수 있는 광산발생제를 제공하는 것이다.An object of the present invention is a mine which is capable of improving the LWR characteristics by exhibiting an appropriate acidity at a slow diffusion rate, a short diffusion distance and improving the LWR characteristics, and controlling elution in solvents such as pure water used in the process. It is to provide a generator.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 광산발생제를 포함한 레지스트 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a resist composition including the photoacid generator and a method of manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광산발생제는 하기 화학식1로 표시된다.In order to achieve the above object, a photoacid generator according to an embodiment of the present invention is represented by the following formula (1).

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식1에서, 상기 Y는 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 및 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고, 상기 X는 알칸디일, 알켄디일, NR', S, O, CO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R'는 수소 및 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 n은 0 내지 5의 정수이며, 상기 A+는 유기 짝이온이다.In Formula 1, Y is any one selected from the group consisting of a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms and a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms, wherein Q 1 and Q 2 are each independently a halogen atom, and X is Alkanediyl, alkenediyl, NR ', S, O, CO and any one selected from the group consisting of a combination thereof, R' is any one selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups, n is 0 to An integer of 5, wherein A + is an organic counterion.

본 발명이 다른 일 실시예에 따른 광산발생제의 제조방법은 하기 화학식8로 표시되는 화합물을 용매에 용해하고 환원제와 반응시켜 하기 화학식6으로 표시되는 화합물을 얻는 제1단계, 하기 화학식7로 표시되는 화합물과 하기 화학식6으로 표시되는 화합물을 염기성촉매 하에서 반응시켜 하기 화학식4로 표시되는 화합물을 얻는 제2단계, 그리고 하기 화학식4로 표시되는 화합물과 하기 화학식5로 표시되는 화합물을 치환 반응시켜 하기 화학식1로 표시되는 화합물을 얻는 제3단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a method for preparing a photoacid generator is a first step of dissolving a compound represented by Formula 8 in a solvent and reacting with a reducing agent to obtain a compound represented by Formula 6, represented by Formula 7 below. The second step of obtaining a compound represented by the following formula (4) by reacting the compound represented by the formula (6) under a basic catalyst, and the substitution of the compound represented by the formula (4) and the compound represented by the formula (5) It includes a third step of obtaining a compound represented by the formula (1).

[화학식8][Formula 8]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식6][Formula 6]

Figure pat00003
Figure pat00003

[화학식7][Formula 7]

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식4][Formula 4]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식5][Formula 5]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식1, 화학식4, 화학식5, 화학식6, 화학식7 및 화학식8에서, 상기 R6은 알킬기이고, 상기 Q1, Q2 및 Q5는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고, 상기 Y는 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 및 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 X는 알칸디일, 알켄디일, NR', S, O, CO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R'는 수소 및 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 n은 0 내지 5의 정수이며, 상기 A+는 유기짝이온이다. 상기 M+는 Li+, Na+ 및 K+으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 Z-는 (OSO2CF3)-, (OSO2C4F9)-, (OSO2C8F17)-, (N(CF3)2)-, (N(C2F5)2)-, (N(C4F9)2), (C(CF3)3)-, (C(C2F5)3)-, (C(C4F9)3)-, F-, Cl-, Br-, I-, BF4-, AsF6- 및 PF6- 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.In Formula 1, Formula 4, Formula 5, Formula 6, Formula 7 and Formula 8, R 6 is an alkyl group, Q 1 , Q 2 and Q 5 are each independently a halogen atom, and Y is 3 to Any one selected from the group consisting of a cycloalkyl group of 30 and a cycloalkenyl group of 3 to 30 carbon atoms, wherein X is selected from the group consisting of alkanediyl, alkenediyl, NR ', S, O, CO and combinations thereof Any one, wherein R 'is any one selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups, n is an integer of 0 to 5, and A + is an organic covalent ion. M + is any one selected from the group consisting of Li +, Na + and K +, and Z- is (OSO 2 CF 3 )-, (OSO 2 C 4 F 9 )-, (OSO 2 C 8 F 17 )-, ( N (CF 3 ) 2 )-, (N (C 2 F 5 ) 2 )-, (N (C 4 F 9 ) 2 ), (C (CF 3 ) 3 )-, (C (C 2 F 5 ) 3 )-, (C (C 4 F 9 ) 3 )-, F-, Cl-, Br-, I-, BF 4- , AsF 6 -and PF 6- .

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 포토레지스트는 광산발생제를 포함하는 화학증폭형 레지스트 조성물을 제공한다.
Photoresist according to another embodiment of the present invention provides a chemically amplified resist composition comprising a photoacid generator.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 명세서에서 사용되는 용어의 정의는 하기와 같다.Definitions of terms used in the present specification are as follows.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 할로겐 원자는 플루오르, 염소, 브롬 및 요오드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 의미한다.Unless otherwise specified herein, a halogen atom means any one selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine and iodine.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 알킬기는 1차 알킬기, 2차 알킬기 및 3차 알킬기를 포함한다.Unless stated otherwise in the specification, an alkyl group includes a primary alkyl group, a secondary alkyl group, and a tertiary alkyl group.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 알칸디일(alkanediyl)은 알칸(alkane)에서 수소 원자 두 개를 뺀 2가의 원자단이며, 일반식 -CnH2n-으로 표시될 수 있고, 알켄디일(alkenediyl)은 알켄(alkene)에서 수소 원자 두 개를 뺀 2가의 원자단이며, 일반식 -CnHn-으로 표시될 수 있다.Unless stated otherwise in the specification, alkanediyl is a divalent atomic group minus two hydrogen atoms in alkanes, and may be represented by the general formula —C n H 2n — and alkenediyl ) Is a divalent atom group minus two hydrogen atoms in alkene, and may be represented by the general formula -C n H n- .

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 퍼플루오로알킬기는 일부의 수소 원자 또는 전체 수소 원자가 플루오르로 치환된 알킬기를 의미하고, 퍼플루오로알콕시기는 일부의 수소 원자 또는 전체 수소 원자가 플루오르로 치환된 알콕시기를 의미한다.Unless otherwise specified in the present specification, a perfluoroalkyl group means an alkyl group in which some hydrogen atoms or all hydrogen atoms are substituted with fluorine, and a perfluoroalkoxy group means an alkoxy group in which some hydrogen atoms or all hydrogen atoms are substituted with fluorine. do.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 모든 화합물 또는 치환기는 치환되거나 비치환된 것일 수 있다. 여기서, 치환된이란 수소가 할로겐 원자, 하이드록시기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기, 알콕시기, 나이트릴기, 알데하이드기, 에폭시기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 아세탈기, 케톤기, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 알릴기, 벤질기, 아릴기, 헤테로아릴기, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 대체된 것을 의미한다.Unless stated otherwise in the specification, all compounds or substituents may be substituted or unsubstituted. Herein, the substituted Iran hydrogen is a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a thio group, a methylthio group, an alkoxy group, a nitrile group, an aldehyde group, an epoxy group, an ether group, an ester group, a carbonyl group, Substituted with any one selected from the group consisting of acetal groups, ketone groups, alkyl groups, perfluoroalkyl groups, cycloalkyl groups, heterocycloalkyl groups, allyl groups, benzyl groups, aryl groups, heteroaryl groups, derivatives thereof, and combinations thereof Means that.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 접두어 헤테로는 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 1 내지 3개의 헤테로 원자가 탄소 원자를 치환하고 있는 것을 의미한다.Unless stated otherwise in the present specification, the prefix hetero means that one to three heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S and P are substituted with a carbon atom.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 알킬기는 직쇄 또는 분쇄의 탄소수 1 내지 10인 알킬기, 알칸디일은 탄소수 1 내지 10인 알칸디일, 알켄디일은 탄소수 2 내지 10인 알켄디일, 알릴기는 탄소수 2 내지 10인 알릴기, 알콕시기는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 퍼플루오로알킬기는 탄소수 1 내지 10의 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알콕시기는 탄소수 1 내지 10의 퍼플루오로알콕시기, 하이드록시알킬기는 탄소수 1 내지 10의 하이드록시알킬기, 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 32인 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기는 탄소수 2 내지 32인 헤테로시클로알킬기, 아릴기는 탄소수 6 내지 30인 아릴기, 헤테로아릴기는 탄소수 2 내지 30인 헤테로아릴기를 의미한다.Unless otherwise specified in the present specification, an alkyl group is a linear or crushed alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkanediyl is alkanediyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenediyl alkenediyl having 2 to 10 carbon atoms, and allyl group has 2 to 10 carbon atoms. 10 allyl groups, alkoxy groups are alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, perfluoroalkyl groups are perfluoroalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, perfluoroalkoxy groups are perfluoroalkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, and hydroxyalkyl groups A hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group is a cycloalkyl group having 3 to 32 carbon atoms, a heterocycloalkyl group is a heterocycloalkyl group having 2 to 32 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms It means a heteroaryl group.

본 명세서에서 Me는 메틸기를 약칭한다.
In the present specification, Me stands for methyl group.

본 발명의 일 실시예인 광산발생제는 하기 화학식1로 표시된다.Photoacid generators which are one embodiment of the present invention are represented by the following formula (1).

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 화학식1에서, 상기 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고, 바람직하게 플루오로 원자일 수 있고, 상기 n은 0 내지 5의 정수이고, 바람직하게 0 내지 2의 정수일 수 있다.In Formula 1, Q 1 and Q 2 are each independently a halogen atom, preferably a fluoro atom, n is an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 2.

상기 화학식1에서, 상기 X는 알칸디일, 알켄디일, NR', S, O, CO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R'는 수소 및 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.In Formula 1, X is any one selected from the group consisting of alkanediyl, alkenediyl, NR ', S, O, CO, and combinations thereof, and R' is any selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups. One.

상기 X는 -O-, -OCH2-, -OCH(Cl)-, -CO-, -COCH2-, -COCH2CH2-, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2-O-, -CH2-O-CH2-, -CH2CH2-O-, -CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2-, -CH2CH2CH2-O-, -CH2-O-CH2CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-O-CH2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH3)CH2, -CH(CH2CH3)-, -CH(OCH3)-, -C(CF3)(OCH3)-, -CH2-S-, -CH2-S-CH2-, -CH2CH2-S-, -CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2-, -CH2CH2CH2-S-, -CH2-S-CH2CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-S-CH2-, -CH(CH2)CH-, -C(CH2CH2)-, -CH2CO-, -CH2CH2CO-, -CH(CH3)CH2CO-, -CH(OH)-, -C(OH)(CH3)-, -CH(F)-, -CH(Br)-, -CH(Br)CH(Br)-, -CH=CH-, -CH2CH=CH-, -CH=CHCH2-, -CH=CH-O-, -CH=CH-S- 및 -CH=CHCO-으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.Wherein X is -O-, -OCH 2 -, -OCH ( Cl) -, -CO-, -COCH 2 -, -COCH 2 CH 2 -, -CH 2 -, -CH 2 CH 2 -, -CH 2 -O-, -CH 2 -O-CH 2- , -CH 2 CH 2 -O-, -CH 2 -O-CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -O-CH 2- , -CH 2 CH 2 CH 2 -O-, -CH 2 -O-CH 2 CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 CH 2 -O-CH 2- , -CH (CH 3 )-, -C (CH 3 ) 2 CH 2- , -CH (CH 3 ) CH 2 , -CH (CH 2 CH 3 )-, -CH (OCH 3 )-, -C (CF 3 ) (OCH 3 )-, -CH 2 -S-, -CH 2 -S-CH 2- , -CH 2 CH 2 -S-, -CH 2 -S-CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -S-CH 2- , -CH 2 CH 2 CH 2 -S-, -CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 CH 2 -S-CH 2- , -CH (CH 2 ) CH-, -C (CH 2 CH 2 )-, -CH 2 CO-, -CH 2 CH 2 CO-, -CH (CH 3 ) CH 2 CO-, -CH (OH)-, -C (OH) (CH 3 )-, -CH (F)-, -CH (Br)-, -CH (Br) CH (Br)-, -CH = CH-, -CH 2 CH = CH-, -CH = CHCH 2- , -CH = CH-O-, -CH = CH-S- and -CH = CHCO- can be any one selected from the group have.

상기 화학식1에서, 상기 Y는 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 및 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.In Formula 1, Y is any one selected from the group consisting of a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms and a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms.

상기 Y는 아다만틸기, 노보닐기, 탄소수 10 내지 30의 노보닐기를 포함하는 다환식 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬, 탄소수 4 내지 20의 이환식 시클로알킬, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.The Y is an adamantyl group, a norbornyl group, a polycyclic cycloalkyl group containing a nobonyl group having 10 to 30 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl having 4 to 20 carbon atoms, and a tricyclic having 10 to 30 carbon atoms. It may be any one selected from the group consisting of a formula cycloalkyl group and a tetracyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms.

상기 Y의 수소 중에서 1 내지 5개의 상기 수소는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기, 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알콕시기, 탄소수 1 내지 6의 하이드록시알킬기, 할로겐 원자, 하이드록시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기, 메톡시기, OR', COR' 및 COOR'로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 치환된 것일 수 있다. 상기 R'는 알킬기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.In the hydrogen of Y, 1 to 5 said hydrogens are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, perfluoroalkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, perfluoroalkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, and 1 carbon atoms. And substituted with any one selected from the group consisting of hydroxyalkyl group, halogen atom, hydroxy group, cyano group, nitro group, amino group, thio group, methylthio group, methoxy group, OR ', COR' and COOR ' Can be. R 'is any one selected from the group consisting of an alkyl group and an aryl group.

또한, 상기 Y는 하기 화학식1-a 내지 1-i로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.In addition, the Y may be any one selected from the group consisting of the following formulas (1-a to 1-i).

[화학식1-a] [화학식1-b] [화학식1-c] [Formula 1-a] [Formula 1-b] [Formula 1-c]

Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011

[화학식1-d] [화학식1-e] [화학식1-f][Formula 1-d] [Formula 1-e] [Formula 1-f]

Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014

[화학식1-g] [화학식1-h] [화학식1-i][Formula 1-g] [Formula 1-h] [Formula 1-i]

Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017

상기 화학식1-a 내지 1-i에서, 상기 R11 및 R12은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알콕시기, 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알콕시기, 할로겐 원자, 하이드록시기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기, 메톡시기, OR', COR' 및 COOR'로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 치환된 것일 수 있다. 상기 R'는 알킬기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.In Formulas 1-a to 1-i, R 11 and R 12 are each independently hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group, a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkoxy group, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group It may be substituted with any one selected from the group consisting of, nitro group, amino group, thio group, methylthio group, methoxy group, OR ', COR' and COOR '. R 'is any one selected from the group consisting of an alkyl group and an aryl group.

상기 a, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, 상기 b는 0 내지 11의 정수이고, 상기 e는 0 내지 15의 정수이고, 상기 f는 0 내지 7의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다.A, c and d are each independently an integer of 0 to 9, b is an integer of 0 to 11, e is an integer of 0 to 15, f is an integer of 0 to 7, 0≤c + d ≦ 17 and 0 ≦ c + f ≦ 15.

바람직하게, 상기 화학식1-a, 1-b, 1-d 및 1-g에서, 상기 R11은 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기, 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알콕시기, 탄소수 1 내지 6의 하이드록시알킬기, 할로겐 원자, 하이드록시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기 및 메톡시기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.Preferably, in Formulas 1-a, 1-b, 1-d, and 1-g, R 11 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a perfluorine having 1 to 4 carbon atoms. Group consisting of a roalkyl group, a perfluoroalkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxy group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a thio group, a methylthio group and a methoxy group It may be any one selected from.

또한, 상기 화학식1-c, 1-e, 1-f, 1-h 및 1-i에서, 상기 R11 및 R12은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기, 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알콕시기, 탄소수 1 내지 6의 하이드록시알킬기, 할로겐 원자, 하이드록시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기, 메톡시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.In addition, in Chemical Formulas 1-c, 1-e, 1-f, 1-h, and 1-i, R 11 and R 12 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy having 1 to 6 carbon atoms. Groups, perfluoroalkyl groups of 1 to 4 carbon atoms, perfluoroalkoxy groups of 1 to 4 carbon atoms, hydroxyalkyl groups of 1 to 6 carbon atoms, halogen atoms, hydroxy groups, cyano groups, nitro groups, amino groups, thio groups, It may be any one selected from the group consisting of methylthio group, methoxy group and combinations thereof.

바람직하게 상기 화학식1로 표시되는 화합물의 음이온 부분인 하기 화학식3로 표시되는 부분이 하기 화학식 1-i 내지 1-xx로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.Preferably, the moiety represented by the following Formula 3, which is an anion part of the compound represented by Formula 1, may be any one selected from the group consisting of the following Formulas 1-i to 1-xx.

[화학식3][Formula 3]

Figure pat00018
Figure pat00018

[화학식1-i 내지 1-xx][Formula 1-i to 1-xx]

Figure pat00019
Figure pat00019

Figure pat00021
Figure pat00021

Figure pat00022
Figure pat00022

Figure pat00023
Figure pat00023

Figure pat00024
Figure pat00024

Figure pat00025
Figure pat00025

상기 광산발생제는 상기 화학식1로 표시되는 화합물의 음이온부분인 화학식3으로 표시되는 화합물에 알리사이클릭 링을 도입하여 산의 확산속도를 조절할 수 있고, ArF 등의 광원을 사용할 경우에 고투과성의 특성을 나타내는 광산발생제를 제공할 수 있다.The photoacid generator may introduce an alicyclic ring to the compound represented by Formula 3, which is an anion part of the compound represented by Formula 1, to control acid diffusion rate, and may be highly permeable when a light source such as ArF is used. Photoacid generators exhibiting characteristics can be provided.

상기 화학식1에서, 상기 A+는 유기 짝이온이다.In Formula 1, A + is an organic counterion.

구체적으로, 상기 화학식1로 표시되는 화합물의 양이온 부분인 하기 화학식2로 표시되는 부분은, 하기 화학식 2a 및 2b로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.Specifically, the moiety represented by the following Formula 2, which is a cation moiety of the compound represented by Formula 1, may be any one selected from the group consisting of the following Formulas 2a and 2b.

[화학식2](2)

Figure pat00026
Figure pat00026

[화학식2a][Formula 2a]

Figure pat00027
Figure pat00027

[화학식2b][Formula 2b]

Figure pat00028
Figure pat00028

상기 화학식 2a 및 2b에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알릴기, 퍼플루오로알킬기, 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R1 및 R2는 서로 결합하여 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.In Formulas 2a and 2b, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an allyl group, a perfluoroalkyl group, an aryl group, and a combination thereof, and R 1 and R 2 May combine with each other to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms.

상기 R4는 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 티오알콕시기, 알콕시카르보닐메톡시기, 티오페녹시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.R 4 is any one selected from the group consisting of a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a thioalkoxy group, an alkoxycarbonylmethoxy group, a thiophenoxy group, and a combination thereof.

상기 R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알릴기, 퍼플루오로알킬기, 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.R 3 and R 5 are each independently selected from hydrogen, an alkyl group, an allyl group, a perfluoroalkyl group, an aryl group, and a combination thereof.

상기 화학식 2a 및 2b에서, 상기 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 페닐기, 헥실기, 옥틸기 등을 예로들 수 있고, 상기 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 헥실옥시기, 옥틸옥시기 등을 예로 들 수 있다.In Chemical Formulas 2a and 2b, examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, phenyl group, hexyl group and octyl group, and the alkoxy group may include methoxy group and ethoxy group. , Propoxy group, butoxy group, hexyloxy group, octyloxy group and the like.

또한, 상기 화학식1로 표시되는 화합물의 양이온 부분인 상기 화학식2로 표시되는 부분은, 하기 화학식 2-i 내지 2-xx으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.In addition, the moiety represented by Chemical Formula 2, which is a cationic moiety of the compound represented by Chemical Formula 1, may be any one selected from the group consisting of Chemical Formulas 2-i to 2-xx.

[화학식 2-i 내지 2-xx][Formula 2-i to 2-xx]

Figure pat00029
Figure pat00029

Figure pat00030
Figure pat00030

Figure pat00031
Figure pat00031

Figure pat00032
Figure pat00032

Figure pat00033
Figure pat00033

상기 화학식1로 표시되는 화합물의 양이온 부분인 하기 화학식2로 표시되는 부분은, 하기 화학식3a 및 3b로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.The moiety represented by the following Chemical Formula 2, which is a cation moiety of the compound represented by Chemical Formula 1, may be any one selected from the group consisting of Chemical Formulas 3a and 3b.

[화학식3a][Formula 3a]

Figure pat00034
Figure pat00034

[화학식3b][Formula 3b]

Figure pat00035
Figure pat00035

상기 화학식3a 및 3b에서, 상기 R1은 수소, 알킬기, 알릴기, 퍼플루오로알킬기, 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다. In Formulas 3a and 3b, R 1 is any one selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an allyl group, a perfluoroalkyl group, an aryl group, and a combination thereof.

상기 R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 알릴기, 퍼플루오로알킬기, 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.R 2 and R 3 are each independently selected from hydrogen, an alkyl group, an allyl group, a perfluoroalkyl group, an aryl group, and a combination thereof.

상기 R4는 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 티오알콕시기, 알콕시카르보닐메톡시기, 티오페녹시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.R 4 is any one selected from the group consisting of a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a thioalkoxy group, an alkoxycarbonylmethoxy group, a thiophenoxy group, and a combination thereof.

상기 화학식3a 및 3b에서, 상기 알킬기로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 페닐기, 헥실기, 옥틸기 등을 예로들 수 있고, 상기 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 헥실옥시기, 옥틸옥시기 등을 예로 들 수 있다.In Formulas 3a and 3b, examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, phenyl group, hexyl group and octyl group, and the alkoxy group may be a methoxy group or an ethoxy group. , Propoxy group, butoxy group, hexyloxy group, octyloxy group and the like.

또한, 상기 화학식1로 표시되는 화합물의 양이온 부분인 상기 화학식2로 표시되는 부분은, 하기 화학식3-i 내지 3-ix로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.In addition, the moiety represented by Chemical Formula 2, which is a cationic moiety of the compound represented by Chemical Formula 1, may be any one selected from the group consisting of Chemical Formulas 3-i to 3-ix.

[화학식3-i 내지 3-ix][Formula 3-i to 3-ix]

Figure pat00036
Figure pat00036

Figure pat00037
Figure pat00037

Figure pat00038
Figure pat00038

본 발명의 다른 일 실시예인 상기 화학식1로 표시되는 광산발생제의 제조방법은 하기 화학식8로 표시되는 화합물을 용매에 용해하고 환원제와 반응시켜 하기 화학식6으로 표시되는 화합물을 얻는 제1단계, 하기 화학식7로 표시되는 화합물과 하기 화학식6으로 표시되는 화합물을 염기성촉매 하에서 반응시켜 하기 화학식4로 표시되는 화합물을 얻는 제2단계, 그리고 하기 화학식4로 표시되는 화합물과 하기 화학식5로 표시되는 화합물을 치환 반응시켜 상기 화학식1로 표시되는 화합물을 얻는 제3단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method for preparing a photoacid generator represented by Chemical Formula 1 may include dissolving a compound represented by Chemical Formula 8 in a solvent and reacting with a reducing agent to obtain a compound represented by Chemical Formula 6 below. A second step of obtaining a compound represented by the following formula (4) by reacting the compound represented by the formula (7) and the compound represented by the formula (6) under a basic catalyst, and the compound represented by the formula (4) and the compound represented by the formula (5) And a third step of obtaining a compound represented by Chemical Formula 1 by performing a substitution reaction.

상기 제1단계는 하기 화학식8로 표시되는 화합물을 용매에 용해하고 환원제를 적가하여 하기 화학식6으로 표시되는 화합물을 얻는 과정을 포함한다.The first step includes obtaining a compound represented by the following Chemical Formula 6 by dissolving the compound represented by the following Chemical Formula 8 in a solvent and adding a reducing agent.

[화학식8][Formula 8]

Figure pat00039
Figure pat00039

[화학식6][Formula 6]

Figure pat00040
Figure pat00040

상기 화학식6 및 화학식8에서, 상기 R6은 알킬기이고, 구체적으로 메틸기, 트리플로오로메틸기, 트리클로로메틸기, 트리브로모메틸기, 트리요오드메틸기, 에틸기, 프로필기 및 부틸기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고, 바람직하게 플루오로 원자이다. 상기 M+는 Li+, Na+ 및 K+으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.In Formula 6 and Formula 8, R 6 is an alkyl group, and specifically, any one selected from the group consisting of methyl group, trifluoromethyl group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodemethyl group, ethyl group, propyl group and butyl group Can be. Q 1 and Q 2 are each independently a halogen atom, and preferably a fluoro atom. M + is any one selected from the group consisting of Li +, Na + and K +.

상기 제1단계 반응에서 상기 화학식8로 표시되는 화합물을 용해하는 용매는 상기 화학식8로 표시되는 에스테르 화합물을 용해시켜 환원반응을 시킬 수 있는 것이라면 어떤 것이든 사용할 수 있다.As the solvent for dissolving the compound represented by Formula 8 in the first step reaction, any solvent can be used as long as it can dissolve the ester compound represented by Formula 8.

상기 용매로는 에스테르류, 에테르류, 락톤류, 케톤류, 아미드류, 알코올류 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있고, 바람직하게 알코올계 용매와 디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄, 아세트니트릴, 톨루엔, 디메닐포름아마이드, 테트라하이드로퓨란, 디메틸포름아마이드, 디메닐술폭사이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 함께 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. As the solvent, any one selected from the group consisting of esters, ethers, lactones, ketones, amides, alcohols, and combinations thereof may be used, and preferably alcohol solvents, dichloromethane, chloroform, dichloroethane. It may be used together with any one selected from the group consisting of acetonitrile, toluene, dimenylformamide, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimenylsulfoxide and combinations thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 알코올계 용매는 상기 알코올은 메틸 알코올, 에틸 알코올, 프로필 알코올, 이소프로필 알코올, n-부틸 알코올, 이소부틸 알코올, t-부틸 알코올, 옥소 부틸 알코올, 운데실 알코올, 하이드록시데실 알코올, 헵틸 알코올, 2-메틸-1-펜틸 알코올, 알릴 알코올, 에톡실카보닐메틸 알코올, 메톡시에틸 알코올, 1-메톡시-2프로필 알코올, 벤질 알코올, 펜에틸 알코올, 시클로헥실 알코올, 멘틸 알코올, 테트라하이드로퍼퓨릴 알코올, 테트라하이드로피라닐 알코올, 시아노부틸 알코올, 4-하이드록시-2-부타논 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The alcohol solvent is methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, oxo butyl alcohol, undecyl alcohol, hydroxydecyl alcohol, heptyl alcohol , 2-methyl-1-pentyl alcohol, allyl alcohol, ethoxylcarbonylmethyl alcohol, methoxyethyl alcohol, 1-methoxy-2propyl alcohol, benzyl alcohol, phenethyl alcohol, cyclohexyl alcohol, menthyl alcohol, tetrahydro It may be any one selected from the group consisting of loperfuryl alcohol, tetrahydropyranyl alcohol, cyanobutyl alcohol, 4-hydroxy-2-butanone, and combinations thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 환원제로는 NaBH4, LiAlH4, BH3-THF, NaBH4-AlCl3, NaBH4-LiCl, LiAl(OMe)3 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.As the reducing agent, any one selected from the group consisting of NaBH 4 , LiAlH 4 , BH 3 -THF, NaBH 4 -AlCl 3 , NaBH 4 -LiCl, LiAl (OMe) 3, and combinations thereof may be used.

상기 화학식8로 표시되는 화합물과 상기 환원제는 1 : 1 내지 1 : 5 의 몰비로 사용할 수 있고, 바람직하게 1 : 2 내지 1 : 3.5 의 몰비로 사용할 수 있다. 상기 몰비로 상기 화학식8로 표시되는 화합물과 상기 환원제를 사용하는 경우, 환원제 사용 대비 생성물의 수득율을 높일 수 있다.The compound represented by Formula 8 and the reducing agent may be used in a molar ratio of 1: 1 to 1: 5, preferably in a molar ratio of 1: 2 to 1: 3.5. When using the compound represented by the formula (8) and the reducing agent in the molar ratio, it is possible to increase the yield of the product compared to the use of the reducing agent.

상기 제1단계 반응은 구체적으로 얼음중탕 하에서 상기 화학식8로 표시되는 화합물을 상기 용매에 녹이고 환원제를 적가하여 반응혼합액을 제조하고, 상기 반응 혼합액에서 얼음중탕을 제거하고 승온하여 교반하는 단계를 포함할 수 있다. Specifically, the first step of the reaction may include preparing a reaction mixture by dissolving the compound represented by Chemical Formula 8 in the solvent in an ice bath and dropwise adding a reducing agent, and removing the ice bath from the reaction mixture and heating the mixture. Can be.

상기 교반의 과정은 바람직하게 20 내지 120℃에서 2 내지 6시간 동안 이루어질 수 있고, 더욱 바람직하게 60 내지 100℃에서 3 내지 5시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 온도와 시간의 범위에서 교반의 과정이 이루어지는 경우에 생성물의 수득률을 높일 수 있고 부 생성물의 형성을 최소화할 수 있다.The stirring may be preferably performed at 20 to 120 ° C. for 2 to 6 hours, and more preferably at 60 to 100 ° C. for 3 to 5 hours. In the case of the stirring process in the temperature and time range, the yield of the product can be increased and the formation of side products can be minimized.

상기 반응 혼합액의 반응을 종결(켄칭, quenching)시키고, 용매를 제거한 후 반응물을 수득한다.The reaction of the reaction mixture is terminated (quenched), the solvent is removed and the reaction product is obtained.

상기 반응물을 수득하는 방법은 통상 반응혼합액에서 용매를 제거하고 반응물을 수득하는 방법이라면 어떤 것이든 사용할 수 있고, 예를 들어 재결정법, 수득된 화합물을 잘 녹이는 용매와 잘 녹이지 못하는 용매를 혼합하여 사용해서 고체화하는 방법, 용매를 이용하여 농축하여 추출하거나 농축하는 방법을 사용할 수 있다. The method for obtaining the reactant can be generally used as long as it removes the solvent from the reaction mixture and obtains the reactant. For example, by recrystallization, a solvent that dissolves the obtained compound and a solvent that does not dissolve well are mixed. The method of solidifying using, the method of extracting by concentration using a solvent, or the method of concentrating can be used.

바람직하게 상기 반응물을 수득하는 방법으로는, 상기 반응 혼합액에서 용매를 제거하고, 증류수로 다시 녹인 후에 용액을 pH 5 내지 6으로 산성화하고, 상기 반응 혼합액을 농축하고, 여기에 다시 알코올을 넣어서 슬러리 형태인 무기염을 제거하고, 그 여액을 디에틸에테르 등을 이용하여 결정화하는 방법을 이용할 수 있다.Preferably, the method for obtaining the reactants, the solvent is removed from the reaction mixture, dissolved in distilled water again, the solution is acidified to pH 5 to 6, the reaction mixture is concentrated, and alcohol is added again to form a slurry The method of removing phosphorus inorganic salt and crystallizing the filtrate using diethyl ether etc. can be used.

상기 화학식 8로 표시되는 화합물은 알콕사이드(alkoxide)와 할라이드(halide)를 반응시켜 2개의 알콕시기를 갖는 디알콕시 할로겐 화합물을 제조한 후, 상기 디알콕시 할로겐 화합물의 2개의 알콕시 중 하나를 산화시켜 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제조하는 중간체 생성 단계 및 상기 화학식 9로 표시되는 화합물을 무기 아황산염과 반응시켜 상기 화학식 8로 표시되는 화합물을 제조하는 술폰화 단계를 통하여 제조할 수 있다.The compound represented by Formula 8 reacts an alkoxide with a halide to prepare a dialkoxy halogen compound having two alkoxy groups, and then oxidizes one of two alkoxy compounds of the dialkoxy halogen compound. Intermediate production step of preparing a compound represented by 9 and the compound represented by the formula (9) can be prepared through the sulfonation step of preparing a compound represented by the formula (8) by reacting with the inorganic sulfite.

[화학식9][Formula 9]

Figure pat00041
Figure pat00041

상기 화학식9에서, 상기 R6은 알킬기이고, 구체적으로 메틸기, 트리플로오로메틸기, 트리클로로메틸기, 트리브로모메틸기, 트리요오드메틸기, 에틸기, 프로필기 및 부틸기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 Q1 내지 Q3는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고, 바람직하게 플루오로 원자일 수 있다.In Formula 9, R 6 is an alkyl group, and specifically may be any one selected from the group consisting of methyl group, trifluoromethyl group, trichloromethyl group, tribromomethyl group, triiodemethyl group, ethyl group, propyl group and butyl group. . Q 1 to Q 3 are each independently a halogen atom, and preferably a fluoro atom.

구체적으로 상기 중간체 생성 단계에서 상기 알콕사이드는 탄소와 탄소의 이중 결합을 포함하는 탄소수 3 내지 10의 알콕시 알켄일 수 있으며, 구체적으로 메톡시 에텐 또는 에톡시 에텐 등일 수 있다. 상기 할라이드는 알킬 할라이드일 수 있으며, 구체적으로 퍼플루오로메탄, 디브로모디플루오로메탄, 퍼브로모메탄 또는 퍼클로로메탄 등일 수 있다.Specifically, in the intermediate generation step, the alkoxide may be an alkoxy alkene having 3 to 10 carbon atoms including a double bond of carbon and carbon, and specifically, may be methoxy ethene or ethoxy ethene. The halide may be an alkyl halide, and specifically, may be perfluoromethane, dibromodifluoromethane, perbromomethane or perchloromethane.

상기 중간체 생성 단계에서 상기 알콕사이드와 상기 할라이드는 알코올계 용매하에서 반응시킬 수 있으며, 차아황산나트륨(Na2S2O4, sodium hydrosulfite) 및 탄산수소나트륨(NaHCO3)를 첨가하여 함께 반응시킬 수 있다. 또한, 상기 생성된 디알콕시 할로겐 화합물의 2개의 알콕시 중 하나를 산화시키는 반응은 산화제의 존재하에서 이루어질 수 있으며, 상기 산화제로는 구체적으로 KHSO5를 사용할 수 있다.In the intermediate production step, the alkoxide and the halide may be reacted in an alcohol solvent, and sodium hyposulfite (Na 2 S 2 O 4 , sodium hydrosulfite) and sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) may be added and reacted together. In addition, the reaction of oxidizing one of the two alkoxy of the produced dialkoxy halogen compound may be carried out in the presence of an oxidizing agent, specifically KHSO 5 may be used as the oxidizing agent.

상기 술폰화 단계에서 사용되는 상기 무기 아황산염으로는 구체적으로 차아황산나트륨을 사용할 수 있고, 탄산수소나트륨(NaHCO3)를 첨가하여 함께 반응시킬 수 있다. 상기 차아황산나트륨을 사용하여 술폰화 반응을 시키는 경우 생성된 유기 술폰산염을 산화시킴으로써 상기 화학식 8로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다. 이때, 산화제로는 과산화수소(H2O2) 또는 텅스텐산나트륨(sodium tungstate, Na2WO4) 등을 사용할 수 있다.As the inorganic sulfite used in the sulfonation step, sodium hyposulfite may be specifically used, and sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) may be added to react together. When the sulfonation reaction is performed using the sodium hyposulfite, the compound represented by Chemical Formula 8 may be prepared by oxidizing the organic sulfonate. In this case, as the oxidizing agent, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or sodium tungstate (sodium tungstate, Na 2 WO 4 ) may be used.

상기 제2단계는 하기 화학식7로 표시되는 화합물과 상기 화학식6으로 표시되는 화합물을 염기성촉매 하에서 반응시켜 하기 화학식4로 표시되는 화합물을 얻는 과정을 포함한다.The second step includes a process of obtaining a compound represented by Chemical Formula 4 by reacting the compound represented by Chemical Formula 7 with the compound represented by Chemical Formula 6 under a basic catalyst.

[화학식7][Formula 7]

Figure pat00042
Figure pat00042

[화학식4][Formula 4]

Figure pat00043
Figure pat00043

상기 화학식4 및 화학식7에서, 상기 Q1, Q2 및 Q5는 각각 독립적으로 할로겐 원자에서 선택된 어느 하나이고, 바람직하게 플루오로 원자이다. 상기 n은 0 내지 5의 정수이고, 바람직하게 0 내지 2의 정수일 수 있다.In the above formulas (4) and (7), each of Q 1 , Q 2 and Q 5 is independently selected from halogen atoms, and is preferably a fluoro atom. N is an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 2.

상기 M+는 Li+, Na+ 및 K+으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.M + is any one selected from the group consisting of Li +, Na + and K +.

상기 X 및 상기 Y는 상기 화학식1로 표시되는 화합물에 대한 설명에서 기재한 것과 동일하므로 그 기재를 생략한다.Since X and Y are the same as those described in the description of the compound represented by Formula 1, the description thereof is omitted.

상기 염기성 촉매는 트리에틸아민, 디에닐아민, 피리딘, 디에닐이소프로필 아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 제2단계 반응에서 염기성 촉매를 사용하는 경우 최소한의 반응 시간으로 원하는 생성물을 획득할 수 있어서 반응의 수율을 높일 수 있다.The basic catalyst may be any one selected from the group consisting of triethylamine, dienylamine, pyridine, dienylisopropyl amine, and combinations thereof. When the basic catalyst is used in the second step reaction, a desired product can be obtained with a minimum reaction time, thereby increasing the yield of the reaction.

상기 제2단계의 반응은 용매하에서 이루어질 수 있고, 상기 용매는 에스테르류, 에테르류, 락톤류, 케톤류, 아미드류, 알코올류 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으며, 바람직하게 상기 용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄, 아세트니드릴, 톨루엔, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The reaction of the second step may be carried out under a solvent, the solvent may be any one selected from the group consisting of esters, ethers, lactones, ketones, amides, alcohols, and combinations thereof. The solvent may be any one selected from the group consisting of dichloromethane, chloroform, dichloroethane, acetonitrile, toluene, methyl acetate, ethyl acetate, and combinations thereof.

상기 화학식6으로 표시되는 화합물과 상기 화학식7로 표시되는 화합물은 1 : 1 내지 1 : 3 의 몰비로 반응시킬 수 있고, 바람직하게 1 : 1.1 내지 1 : 1.5 의 몰비로 반응시킬 수 있다. 상기 몰비로 상기 화학식6 및 화학식7로 표시되는 화합물을 반응시킬 경우 두 가지 화합물을 모두 소진할 수 있어서 반응의 효율성을 높일 수 있다.The compound represented by Chemical Formula 6 and the compound represented by Chemical Formula 7 may be reacted in a molar ratio of 1: 1 to 1: 3, preferably in a molar ratio of 1: 1.1 to 1: 1.5. When the compounds represented by Formula 6 and Formula 7 are reacted at the molar ratio, both compounds may be exhausted, thereby increasing the efficiency of the reaction.

또한 상기 화학식6으로 표시되는 화합물과 상기 염기성 촉매는 1 : 1 내지 1 : 4 의 몰비로 반응시킬 수 있고, 바람직하게 1 : 1.1 내지 1 : 2의 몰비로 반응시킬 수 있다. 상기 화학식6으로 표시되는 화합물과 상기 염기성 촉매를 상기 몰비로 반응시키는 경우 반응 시간을 촉진시키고 잔류 염기성 촉매를 제거하는 것이 더욱 용이할 수 있다.In addition, the compound represented by the formula (6) and the basic catalyst can be reacted in a molar ratio of 1: 1 to 1: 4, preferably can be reacted in a molar ratio of 1: 1.1 to 1: 2. When the compound represented by Chemical Formula 6 is reacted with the basic catalyst at the molar ratio, it may be easier to promote the reaction time and remove the residual basic catalyst.

상기 제2단계 반응은 구체적으로, 상기 화학식6으로 표시되는 화합물과 염기성 촉매를 용매에 녹이고, 승온하여 교반시키면서, 용매에 녹인 상기 화학식7로 표시되는 화합물을 교반하는 과정을 포함할 수 있다.The second step reaction may specifically include dissolving the compound represented by Chemical Formula 6 and the basic catalyst in a solvent, and stirring the compound represented by Chemical Formula 7 dissolved in a solvent while heating and stirring.

상기 교반의 과정은 바람직하게 40 내지 120℃의 온도에서 0.5 내지 6시간 동안 이루어질 수 있고, 더욱 바람직하게 60 내지 90℃의 온도에서 2 내지 3시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 온도와 시간의 범위에서 교반의 과정이 이루어지는 경우에 생성물의 수득률을 높일 수 있고 부 생성물의 형성을 최소화할 수 있다.The stirring may be preferably performed at a temperature of 40 to 120 ° C. for 0.5 to 6 hours, and more preferably at a temperature of 60 to 90 ° C. for 2 to 3 hours. In the case of the stirring process in the temperature and time range, the yield of the product can be increased and the formation of side products can be minimized.

상기 반응 혼합액의 반응을 종결(켄칭, quenching)시키고, 용매를 제거한 후 반응물을 결정화시켜서 상기 화학식4로 표시되는 화합물을 얻을 수 있다. The reaction of the reaction mixture is terminated (quenched), the solvent is removed and the reactant is crystallized to obtain a compound represented by the formula (4).

상기 결정화를 위한 방법은 통상 반응혼합액에서 용매를 제거하고 반응물을 결정화시키는 방법이라면 제한없이 사용할 수 있으나, 바람직하게 반응혼합액을 세척한 후에 유기층을 분리하여 용매를 제거하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리하고, 진공 건조하여 반응물을 얻을 수 있다.The method for the crystallization may be used without limitation, if the method of removing the solvent from the reaction mixture and crystallize the reactant, preferably, after washing the reaction mixture to separate the organic layer to remove the solvent and separated by column chromatography The reaction may be obtained by vacuum drying.

상기 제3단계는 상기 화학식4로 표시되는 화합물과 하기 화학식5로 표시되는 화합물을 치환 반응시켜 하기 화학식1로 표시되는 화합물을 얻는 과정을 포함한다.The third step includes a process of obtaining a compound represented by Chemical Formula 1 by performing a substitution reaction between the compound represented by Chemical Formula 4 and the compound represented by Chemical Formula 5.

[화학식5][Formula 5]

Figure pat00044
Figure pat00044

상기 화학식5에서, 상기 Z-는 (OSO2CF3)-, (OSO2C4F9)-, (OSO2C8F17)-, (N(CF3)2)-, (N(C2F5)2)-, (N(C4F9)2), (C(CF3)3)-, (C(C2F5)3)-, (C(C4F9)3)-, F-, Cl-, Br-, I-, BF4-, AsF6- 및 PF6- 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 상기 A+는 유기짝이온으로, 구체적인 설명은 상기 화학식1로 표시되는 화합물에 대한 설명에서 기재한 것과 동일하므로 그 기재를 생략한다.In Chemical Formula 5, Z- is (OSO 2 CF 3 )-, (OSO 2 C 4 F 9 )-, (OSO 2 C 8 F 17 )-, (N (CF 3 ) 2 )-, (N ( C 2 F 5 ) 2 )-, (N (C 4 F 9 ) 2 ), (C (CF 3 ) 3 )-, (C (C 2 F 5 ) 3 )-, (C (C 4 F 9 ) 3 )-, F-, Cl-, Br-, I-, BF 4- , AsF 6 -and PF 6 -and any one selected from the group, wherein A + is an organic opion, a detailed description of the formula Since it is the same as that described in the description about the compound represented by 1, the description is abbreviate | omitted.

상기 화학식4로 표시되는 화합물과 상기 화학식5로 표시되는 화합물은 1 : 1 내지 5 : 1의 몰비로, 바람직하게 1 : 1 내지 3 : 1의 몰비로, 더욱 바람직하게 1 : 1 내지 2 : 1의 몰비로 사용될 수 있다. 상기 몰비로 사용되는 경우 반응 처리 시간을 최소화할 수 있으며 과도한 반응물의 사용으로 인한 부 반응을 억제할 수 있다.The compound represented by the formula (4) and the compound represented by the formula (5) is in a molar ratio of 1: 1 to 5: 1, preferably in a molar ratio of 1: 1 to 3: 1, more preferably 1: 1 to 2: 1 Can be used as the molar ratio of. When used in the molar ratio it is possible to minimize the reaction treatment time and to suppress side reactions due to the use of excessive reactants.

상기 치환 반응은 재결정법이나 수득된 염을 잘 녹이는 용매(양용매)와 잘 녹이지 못하는 용매(빈용매)를 혼합하여 사용하여 고체화시켜 회수하는 방법을 사용할 수 있고, 용매로 추출하거나 농축 회수하는 방법도 사용할 수 있다.The substitution reaction may be a method of solidifying and recovering by using a recrystallization method or a mixture of a solvent (good solvent) that dissolves well with a solvent (poor solvent) that does not dissolve well. The method can also be used.

바람직하게 디클로로메탄과 물에 녹여서 두개의 층을 형성한 후에 교반하여 치환반응이 일어나도록 할 수 있고, 이러한 두층 반응 방법을 사용하는 경우에는 생성물의 분리를 위한 추가의 방법이 필요하지 않다는 점에서 유리하다. 상기 교반은 2 내지 6시간 이루어질 수 있고, 2 내지 4시간 동안 이루어질 수도 있다. 상기 시간의 범위에서 반응이 이루어지는 경우 생성물의 수득률을 최대한 높일 수 있다는 효과가 있다.Preferably, it can be dissolved in dichloromethane and water to form two layers, followed by stirring to cause a substitution reaction, which is advantageous in that no additional method for product separation is necessary when using this two-layer reaction method. Do. The stirring may be performed for 2 to 6 hours, or may be performed for 2 to 4 hours. When the reaction is performed in the above time range, there is an effect that the yield of the product can be increased as much as possible.

상기 과정을 통하여 상기 화학식1로 표시되는 화합물을 제조하는 경우 효율적이면서도 간단한 방법으로 상기 화학식1로 표시되는 화합물을 제조할 수 있다.When the compound represented by Chemical Formula 1 is prepared through the above process, the compound represented by Chemical Formula 1 may be prepared in an efficient and simple manner.

본 발명의 또 다른 일 실시예인 레지스트 조성물은 상기 화학식1로 표시되는 광산발생제를 포함한다. 상기 레지스트 조성물은 통상의 레지스트 조성물의 구성에 의하므로 그 기재를 생략한다.Another embodiment of the resist composition of the present invention includes a photoacid generator represented by the formula (1). Since the said resist composition is based on the structure of a normal resist composition, the description is abbreviate | omitted.

본 발명에 따른 광산발생제는 노광시에 발생하는 산의 확산 속도가 느리고, 확산 거리가 짧으면서도 적절한 산도를 나타내어 LWR(line width roughness) 특성을 개선할 수 있고, 공정에서 사용하는 순수 등의 용매에 용출을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광산발생제의 제조방법은 효율적이면서도 간단한 방법으로 상기 광산발생제를 제조할 수 있다.The photoacid generator according to the present invention can improve the LWR (line width roughness) characteristics by showing a low acid diffusion rate at the time of exposure, a short diffusion distance and proper acidity, and a solvent such as pure water used in the process. Elution can be controlled. In addition, the method for producing a photoacid generator according to the present invention can produce the photoacid generator in an efficient and simple manner.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

광산발생제의 합성Synthesis of Photoacid Generator

[광산발생제의 합성예 1]Synthesis Example 1 of Photoacid Generator

아다만틸-3,3-디플로우로-3-설포-프로필-에테르 디페닐 메틸페닐 설포늄 염(Adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl ether diphenyl methyphenyl sulfonium salt) 의 합성
Synthesis of Adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl ether diphenyl methyphenyl sulfonium salt

제1단계) 하기 반응식1과 같이, 얼음중탕 하에서 1,1-디플로오로-3-메톡시-3-옥소프로판-1-술포네이트 나트륨염(sodium 1,1-difluoro-3-methoxy-3-oxopropane-1-sulfonate) 83g(0.376 mol)을 용매인 메탄올(methanol, MeOH) 160ml와 THF(tetrahydrofuran) 1.2L에 녹이고, 소듐보로하이드라이드(NaBH4) 44g(1.16 mol)을 천천히 적가하여 반응 혼합액을 제조하였다. 상기 적가를 마친 반응 혼합액은, 얼음중탕을 제거하고 승온하여서 60℃를 유지하며 약 4시간 동안 교반하였다.First step) 1,1-difluoro-3-methoxy-3-oxopropane-1-sulfonate sodium salt (sodium 1,1-difluoro-3-methoxy-3) under an ice bath as shown in Scheme 1 below. Dissolve 83 g (0.376 mol) of -oxopropane-1-sulfonate in 160 ml of methanol (methanol, MeOH) and 1.2 L of THF (tetrahydrofuran), and slowly add dropwise 44 g (1.16 mol) of sodium borohydride (NaBH 4 ). The reaction mixture was prepared. After completion of the dropwise addition, the reaction mixture was removed by heating the ice bath and stirred at about 60 ° C. for about 4 hours.

상기 반응 혼합액을 증류수로 켄칭(quenching)한 후에 용매를 제거하였다. 증류수로 다시 크루드한 상기 혼합 반응물을 녹이고, 진한 염산으로 pH값을 5 내지 6이 되도록 산성화하였다.The reaction mixture was quenched with distilled water and then the solvent was removed. The mixed reaction product which was crucified again with distilled water was dissolved and acidified to pH of 5 to 6 with concentrated hydrochloric acid.

상기 산성화한 혼합 반응물을 농축한 후에 다시 메탄올을 넣어서 슬러리를 여과하여 무기 염을 제거하였다. 상기 슬러리를 제거한 여액을 헥산으로 2회 세척하고, 메탄올층을 다시 농축한 다음 디에틸에테르를 사용하여 결정화하였다.The acidified mixed reaction product was concentrated, and methanol was added again to filter the slurry to remove inorganic salts. The filtrate from which the slurry was removed was washed twice with hexane, the methanol layer was concentrated again and then crystallized using diethyl ether.

상기 결정화하여 얻은 횐색 고체를 진공 건조하였고, 1H NMR에 의하여 그 구조를 확인하였다. 1,1-디플루오로-3-하이드록시프로판-1-술포네이트 나트륨염(sodium 1,1-difluoro-3-hydroxypropane-1-sulfonate) 68.5g(0.346 mol)수율 95%)을 얻었다.The white solid obtained by crystallization was dried in vacuo and its structure was confirmed by 1 H NMR. 68.5 g (0.346 mol) yield 95% of 1,1-difluoro-3-hydroxypropane-1-sulfonate sodium salt (sodium 1,1-difluoro-3-hydroxypropane-1-sulfonate) were obtained.

1H-NMR (D2O): (ppm) 2.38(t, 2H)4.18(t, 2H) 1 H-NMR (D 2 O): (ppm) 2.38 (t, 2H) 4.18 (t, 2H)

[반응식1][Scheme 1]

Figure pat00045
Figure pat00045

참고로, 상기 1,1-디플루오로-3-메톡시-3-옥소프로판-1-술포네이트 나트륨염는 하기 반응식2와 같은 반응을 통하여 제조할 수 있다.For reference, the 1,1-difluoro-3-methoxy-3-oxopropane-1-sulfonate sodium salt may be prepared through a reaction as in Scheme 2 below.

[반응식2][Scheme 2]

Figure pat00046
Figure pat00046

제2단계) 하기 반응식3과 같이, 상기 제1단계에서 제조한 1,1-디플루오로-3-하이드록시프로판-1-술포네이트 나트륨염(sodium 1,1-difluoro-3-hydroxypropane-1-sulfonate) 20g(0.101 mol)과 트리에틸아민(Et3N) 23ml(0.165 mol)을 에틸아세테이트 400ml에 녹이고 80℃에서 상기 용액을 교반시켰다. 상기 용액에 에틸아세테이트 200ml 에 녹인 아다만틸 클로라이드 20g(0.1172 mol)을 적가한 반응 혼합물을 2.5시간 동안 가열 교반하였다. Second Step) As shown in Scheme 3, the 1,1-difluoro-3-hydroxypropane-1-sulfonate sodium salt prepared in the first step (sodium 1,1-difluoro-3-hydroxypropane-1 20 g (0.101 mol) of -sulfonate and 23 ml (0.165 mol) of triethylamine (Et 3 N) were dissolved in 400 ml of ethyl acetate, and the solution was stirred at 80 ° C. 20 g (0.1172 mol) of adamantyl chloride dissolved in 200 ml of ethyl acetate was added dropwise to the solution, followed by heating and stirring for 2.5 hours.

상기 반응 혼합물의 반응이 종결된 후에, 1N 염산용액 200ml로 3회, 10% 탄산나트륨 용액 200ml 로 1회 세척하고, 상기 반응 혼합물의 유기층을 분리하여 용매를 제거하였다. After the reaction of the reaction mixture was terminated, washed three times with 200 ml of 1N hydrochloric acid solution, once with 200 ml of 10% sodium carbonate solution, and the organic layer of the reaction mixture was separated to remove the solvent.

실리카겔을 이용한 컬럼크로마토그래피를 이용하여 반응물을 분리하고 진공건조하여 1H NMR에 의하여 구조를 확인하였다. 하기 반응식3의 A로 표시되는 3-아다만탄-1-일옥시-1,1-디플루오로-프로판-1-술포닉 산염 (3-(Adamantan-1-yloxy)-1,1-difluoro-propane-1-sulfonic acid salt)을 30g(수율 80%) 수득하였다.The reaction product was separated by column chromatography using silica gel and dried in vacuo to confirm the structure by 1 H NMR. 3-adamantan-1-yloxy-1,1-difluoro-propane-1-sulfonic acid salt represented by A of Scheme 3 below (3- (Adamantan-1-yloxy) -1,1-difluoro 30g (yield 80%) of -propane-1-sulfonic acid salt) was obtained.

1H-NMR (디메틸설폭사이드-d 6 , 테트라메틸실란): (ppm) 1.67-1.98(m, 15H), 2.45(t, 2H), 4.52(t, 2H) 1 H-NMR (dimethylsulfoxide- d 6 , tetramethylsilane): (ppm) 1.67-1.98 (m, 15H), 2.45 (t, 2H), 4.52 (t, 2H)

[반응식3]Scheme 3

Figure pat00047
Figure pat00047

제3단계) 하기 반응식4와 같이, 상기 제2단계에서 제조한 3-아다만탄-1-일옥시-1,1-디플루오로-프로판-1-술포닉 산염(3-(Adamantan-1-yloxy)-1,1-difluoro-propane-1-sulfonic acid salt) 8.5g(0.0255 mol)과 하기 반응식4에서 B로 표시한 디페닐 메틸페닐 설포늄 트리플루오로 메탄 술포네이트 염(dipenyl methylphenyl sulfonium trifluoro methane sulfonium salt) 10g(0.0234 mol)을 디클로로메탄(dichloromethane, methylene chloride, MC) 100ml, 물 100ml에 녹여 넣어서 두개의 층을 형성한 반응 혼합물에서 반응이 일어나도록 격렬하게 3시간 동안 교반시켰다.Third Step) As in Scheme 4 below, 3-adamantane-1-yloxy-1,1-difluoro-propane-1-sulfonate salt (3- (Adamantan-1-1) prepared in the second step was prepared. -yloxy) -1,1-difluoro-propane-1-sulfonic acid salt) 8.5 g (0.0255 mol) and diphenyl methylphenyl sulfonium trifluoro methane sulfonate salt represented by B in Scheme 4 below. 10 g (0.0234 mol) of methane sulfonium salt) was dissolved in 100 ml of dichloromethane (methylene chloride, MC) and 100 ml of water, and the mixture was stirred vigorously for 3 hours so that the reaction occurred in a reaction mixture formed of two layers.

상기 반응 혼합물의 교반이 끝나면 유기층을 취하여 19F NMR에 의하여 반응의 진행 정도를 확인하였다. 상기 반응이 종결되면 유기층을 모아 용매를 제거한 슬러리를 양용매(good solvet)인 디클로로메탄과 빈용매(poor solvent)인 헥산을 사용하여 세척하여 고체를 수득하였고, 상기 고체는 감압건조하여 하기 반응식4에서 B로 표시되는 화합물을 수득하였다. 상기 수득한 고체는 하기 반응식4에서 C로 표시되는 아다만틸-3,3-디플로우로-3-설포-프로필-에테르 디페닐 메틸페닐 설포늄 염(Adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl ether diphenyl methylphenyl sulfonium salt)을 13.3g(수율 94.3%)을 수득하였고 그 구조를 1H NMR에 의하여 확인하였다.After stirring the reaction mixture, the organic layer was taken and the progress of the reaction was confirmed by 19 F NMR. After completion of the reaction, the organic layer was collected and the slurry from which the solvent was removed was washed with dichloromethane as a good solvent and hexane as a poor solvent to obtain a solid, and the solid was dried under reduced pressure. The compound represented by B was obtained. The obtained solid was adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl-ether diphenyl methylphenyl sulfonium salt represented by C in Scheme 4 below (Adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo 13.3 g (yield 94.3%) of -propyl ether diphenyl methylphenyl sulfonium salt) was obtained, and the structure thereof was confirmed by 1 H NMR.

1H-NMR (클로로포름-d 3 , 테트라메틸실란): (ppm) 1.67-1.98(m, 15H), 2.45(t, 2H), 2.47(s, 3H), 4.76(t, 2H), 7.48(d, 2H), 7.65-7.76(m, 12H) 1 H-NMR (chloroform- d 3 , tetramethylsilane): (ppm) 1.67-1.98 (m, 15H), 2.45 (t, 2H), 2.47 (s, 3H), 4.76 (t, 2H), 7.48 ( d, 2H), 7.65-7.76 (m, 12H)

[반응식4][Scheme 4]

Figure pat00048
Figure pat00048

수지의 합성Synthesis of Resin

[수지의 합성예 1]Synthesis Example 1 of Resin

3-바이시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2-닐-3-히드록시 프로피오닉 산 t-부틸 에스터(3-Bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl-3-hydroxy-propionic acid t-butyl ester), 1-메틸 아다만탄 아크릴레이트(1-methyl adamantane acrylate, 2-methyl-2-adamantyl acrylate), 감마-부티로락톤 메틸 아크릴레이트(gamma-butyrolactone acrylate, 2-oxotetrahydrofuran-3-yl acrylate)을 1:1:1(33부:33부:33부)의 몰비로 충진시키고, 중합용매로는 1,4-디옥산을 반응 단량체 총 질량의 3배를 사용하였다. 개시제로는 아조비스이소부티로니트릴을 단량체 총 몰량을 기준으로 4mol%의 비율로 사용하였고, 65℃에서 16시간 동안 반응시켰다.3-bicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl-3-hydroxy propionic acid t-butyl ester (3-Bicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl-3 -hydroxy-propionic acid t-butyl ester), 1-methyl adamantane acrylate (1-methyl adamantane acrylate, 2-methyl-2-adamantyl acrylate), gamma-butyrolactone methyl acrylate (gamma-butyrolactone acrylate, 2-oxotetrahydrofuran-3-yl acrylate) was charged at a molar ratio of 1: 1: 1 (33 parts: 33 parts: 33 parts), and as a polymerization solvent, 1,4-dioxane was added three times the total mass of the reaction monomer. Used. As an initiator, azobisisobutyronitrile was used at a rate of 4 mol% based on the total molar amount of the monomers, and reacted at 65 ° C. for 16 hours.

상기 반응 후 반응용액은 n-헥산을 이용하여 침전시켰고, 진공 건조하여 하기 화학식11로 표시되는 수지를 얻었다. 상기 침전물인 공중합체는 8,500의 중량 평균 분자량을 갖는 것이었다.After the reaction, the reaction solution was precipitated using n-hexane, and dried in vacuo to obtain a resin represented by the following formula (11). The precipitated copolymer was one having a weight average molecular weight of 8,500.

[화학식11][Formula 11]

Figure pat00049
Figure pat00049

레지스트의 조제Preparation of resist

[비교예 1]Comparative Example 1

수지의 합성예 1에서 얻어진 상기 화학식11로 표시되는 수지 100 중량부에 대하여 광산발생제(PAG)로 트리페닐 설포늄 트리플레이트 4중량부와 염기성 첨가제(BASE)로 테트라메틸암모니움히드록사이드 0.5 중량부를 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 1,000 중량부에 용해시킨 다음 0.2um 막 필터로 여과하여 레지스트액를 조제하였다. 4 parts by weight of triphenyl sulfonium triflate as a photoacid generator (PAG) and tetramethylammonium hydroxide as basic additive (BASE) based on 100 parts by weight of the resin represented by Formula 11 obtained in Synthesis Example 1 of the resin. Parts by weight were dissolved in 1,000 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate and then filtered through a 0.2 um membrane filter to prepare a resist solution.

상기 레지스트액을 스피너를 사용하여 기판에 도포하였고, 110℃에서 90초간 건조시켜 0.20um 두께의 피막을 형성하였다. 상기 형성된 피막에 ArF 엑시머 레이저 스텝퍼(렌즈 개구수: 0.78)를 사용하여 노광시키고 110℃에서 90초간 열처리하였다. 상기 형성된 피막을 2.38중량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 40초간 현상한 후에 세척, 건조하여 레지스트 패턴을 형성하였다.The resist solution was applied to a substrate using a spinner, and dried at 110 ° C. for 90 seconds to form a 0.20 um thick film. The formed film was exposed to light using an ArF excimer laser stepper (lens numerical aperture: 0.78) and heat-treated at 110 ° C. for 90 seconds. The formed film was developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 40 seconds, and then washed and dried to form a resist pattern.

[실시예 1]Example 1

광산발생제로 합성예 1에서 만들어진 상기 반응식4에서 C로 표시되는 아다만틸-3,3-디플로우로-3-설포-프로필-에테르 디페닐 메틸페닐 설포늄 염을 3 중량부를 사용한 것을 제외하고는 비교예1과 동일하게 레지스트액을 제조하고 물성을 평가하였다. Except that 3 parts by weight of adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl-ether diphenyl methylphenyl sulfonium salt represented by C in Scheme 4 as a photoacid generator was used. In the same manner as in Comparative Example 1, a resist solution was prepared and physical properties thereof were evaluated.

[실시예 2][Example 2]

광산발생제로 합성예 1에서 만들어진 상기 반응식4에서 C로 표시되는 아다만틸-3,3-디플로우로-3-설포-프로필-에테르 디페닐 메틸페닐 설포늄 염을 5 중량부를 사용한 것을 제외하고는 비교예1과 동일하게 레지스트액을 제조하고 물성을 평가하였다. Except that 5 parts by weight of adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl-ether diphenyl methylphenyl sulfonium salt represented by C in Scheme 4 as a photoacid generator was used. In the same manner as in Comparative Example 1, a resist solution was prepared and physical properties thereof were evaluated.

[실시예 3]Example 3

광산발생제로 합성예 1에서 만들어진 상기 반응식4에서 C로 표시되는 아다만틸-3,3-디플로우로-3-설포-프로필-에테르 디페닐 메틸페닐 설포늄 염을 7 중량부를 사용한 것을 제외하고는 비교예1과 동일하게 레지스트액을 제조하고 물성을 평가하였다.
Except that 7 parts by weight of adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl-ether diphenyl methylphenyl sulfonium salt represented by C in Scheme 4 as a photoacid generator was used. In the same manner as in Comparative Example 1, a resist solution was prepared and physical properties thereof were evaluated.

상기 비교예1 및 실시예1 내지 3의 물성은 감도, 해상도, LWR(line width roughness)를 평가하여 하기 표1에 나타내었다. The physical properties of Comparative Example 1 and Examples 1 to 3 were shown in Table 1 by evaluating sensitivity, resolution, and line width roughness (LWR).

LWR의 경우는 현상 후에 형성된 0.10um의 라인앤드스페이스(L/S) 패턴에 대하여 패턴의 조도를 관찰하였고, 비교예1에서 얻은 패턴을 1로 할 경우에 LWR의 관점에서 좋아진 정도를 1 내지 5의 숫자로 표기하였으며, 숫자가 클수록 좋은 LWR 특성을 나타내었다.In the case of LWR, the roughness of the pattern was observed for the 0.10 um line-and-space (L / S) pattern formed after development. When the pattern obtained in Comparative Example 1 was 1, the degree of improvement in terms of LWR was 1-5. The numbers were expressed as, and the larger the number, the better the LWR characteristics.

감도의 경우, 현상 후에 형성된 0.10um 라인앤드스페이스(L/S) 패턴을 1대 1의 선폭으로 형성하는 노광량을 최적노광량으로 하였고, 상기 최적노광량을 감도로 하였을 때에 해상되는 최소 패턴 치수를 해상도로 하여 표시하였다.In the case of sensitivity, the exposure amount for forming a 0.10 um line-and-space (L / S) pattern formed after development with a line width of 1 to 1 was used as the optimum exposure amount, and the minimum pattern size resolved when the optimum exposure amount was used as the sensitivity was used as the resolution. It was shown.

수지
(100중량부)
Suzy
(100 parts by weight)
PAG1)
(중량부)
PAG 1)
(Parts by weight)
BASE2)
(중량부)
BASE 2)
(Parts by weight)
감도
(mJ/cm2)
Sensitivity
(mJ / cm 2 )
해상도
(nm)
resolution
(nm)
LWRLWR
실시예1Example 1 수지의 합성예 1Synthesis Example 1 of Resin 33 0.50.5 1717 7070 44 실시예2Example 2 수지의 합성예 1Synthesis Example 1 of Resin 55 0.50.5 1616 8080 33 실시예3Example 3 수지의 합성예 1Synthesis Example 1 of Resin 77 0.50.5 1313 7070 33 비교예1Comparative Example 1 수지의 합성예 1Synthesis Example 1 of Resin 33 0.50.5 1515 9090 22

1) 광산발생제(PAG)1) Photoacid generator (PAG)

실시예1 내지 3: 상기 광산발생제의 합성예 1에서 만들어진 상기 반응식4에서 C로 표시되는 아다만틸-3,3-디플로우로-3-설포-프로필-에테르 디페닐 메틸페닐 설포늄 염Examples 1 to 3: adamantyl-3,3-difluoro-3-sulfo-propyl-ether diphenyl methylphenyl sulfonium salt represented by C in Scheme 4 prepared in Synthesis Example 1 of the photoacid generator

비교예1: 트리페닐 설포늄 트리플레이트Comparative Example 1: Triphenyl Sulfonium Triflate

2) 염기성첨가제(BASE): 테트라메틸암모니움히드록사이드2) Basic Additive (BASE): Tetramethylammonium Hydroxide

상기 실시예1 내지 3에서 사용한 광산발생제(PAG)는 광산발생제의 음이온에 알리사이클릭 환을 도입하여 제조한 것으로, 기존의 트리플레이트나 노나플레이트의 광산발생제와 비교하여 트리플레이트와 비슷한 산도를 유지하면서, 산의 확산속도가 느리면서도 확산 거리가 짧아서 점점 미세해 지는 L/S의 패턴 구현에 알맞은 특성을 가지고 있었다.The photoacid generator (PAG) used in Examples 1 to 3 was prepared by introducing an alicyclic ring to the anion of the photoacid generator, which is similar to that of a trilate or a non-plate photoacid generator. While maintaining the acidity, the acid diffusion rate was slow and the diffusion distance was short.

상기 표1의 물성측정 결과를 참조하면, LWR과 해상도 측면에서 기존 트리플레이트 타입보다 훨씬 좋은 성능을 보여주었다. 광산발생제의 음이온에 방향족의 도입은 빛을 조사 할 때에 투명도의 면에도 우수한 결과를 보여주었고, 일단 광산발생제로부터 산이 발생하여 음이온의 형태로 이동할 때에는 방향족 환은 투명도에 어떤 영향을 주지 않으면서 방향족의 크기에 따라 산의 확산속도와 확산 거리를 조절할 수 있는 유리한 효과가 있어 기존의 광산발생제와 구별되는 특징을 보여 주었다.Referring to the physical property measurement results of Table 1, it showed much better performance than the conventional triplerate type in terms of LWR and resolution. The introduction of aromatics into the anion of the photoacid generator showed excellent results in terms of transparency when irradiated with light, and once the acid was generated from the photoacid generator and moved to the anion form, the aromatic ring had no effect on the transparency. According to the size of, there is a favorable effect that can control the diffusion rate and diffusion distance of the acid showed a distinctive feature from the conventional photoacid generator.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (8)

하기 화학식 1로 표시되는 광산발생제.
[화학식1]
Figure pat00050

(상기 화학식1에서,
상기 Y는 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 및 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고,
상기 X는 알칸디일, 알켄디일, NR', S, O, CO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R'는 수소 및 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 n은 0 내지 5의 정수이며,
상기 A+는 유기 짝이온이다)
A photoacid generator represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure pat00050

(In Formula 1,
Y is any one selected from the group consisting of a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms and a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms,
Q 1 and Q 2 are each independently a halogen atom,
X is any one selected from the group consisting of alkanediyl, alkenediyl, NR ', S, O, CO and combinations thereof, wherein R' is any one selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups,
N is an integer of 0 to 5,
A + is an organic counterion)
제1항에 있어서,
상기 Y는 아다만틸기, 노보닐기, 탄소수 10 내지 30의 노보닐기를 포함하는 다환식 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬, 탄소수 4 내지 20의 이환식 시클로알킬, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 광산발생제.
The method of claim 1,
The Y is an adamantyl group, a norbornyl group, a polycyclic cycloalkyl group containing a nobonyl group having 10 to 30 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl having 4 to 20 carbon atoms, and a tricyclic having 10 to 30 carbon atoms. The photoacid generator is any one selected from the group consisting of a formula cycloalkyl group and a tetracyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 Y는 하기 화학식1-a 내지 1-i로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 광산발생제.
[화학식1-a] [화학식1-b] [화학식1-c]
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053

[화학식1-d] [화학식1-e] [화학식1-f]
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056

[화학식1-g] [화학식1-h] [화학식1-i]
Figure pat00057
Figure pat00058

(상기 화학식1-a 내지 1-i에서,
상기 R11 및 R12은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로알콕시기, 할로겐 원자, 하이드록시기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기, 메톡시기, OR', COR' 및 COOR'로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 치환된 것일 수 있고, 상기 R'는 알킬기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 a, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, 상기 b는 0 내지 11의 정수이고, 상기 e는 0 내지 15의 정수이고, 상기 f는 0 내지 7의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다)
The method of claim 1,
Wherein Y is any one selected from the group consisting of the formula 1a to 1-i.
[Formula 1-a] [Formula 1-b] [Formula 1-c]
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053

[Formula 1-d] [Formula 1-e] [Formula 1-f]
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056

[Formula 1-g] [Formula 1-h] [Formula 1-i]
Figure pat00057
Figure pat00058

(In Chemical Formulas 1-a to 1-i,
R 11 and R 12 are each independently an alkyl group, an alkoxy group, a perfluoroalkyl group, a perfluoroalkoxy group, a halogen atom, a hydroxy group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a thio group, a methylthio group, It may be substituted with any one selected from the group consisting of a methoxy group, OR ', COR' and COOR ', wherein R' is any one selected from the group consisting of an alkyl group and an aryl group,
A, c and d are each independently an integer of 0 to 9, b is an integer of 0 to 11, e is an integer of 0 to 15, f is an integer of 0 to 7, 0≤c + d ≦ 17 and 0 ≦ c + f ≦ 15)
제1항에 있어서,
상기 화학식 1에서 상기 X는 -O-, -OCH2-, -OCH(Cl)-, -CO-, -COCH2-, -COCH2CH2-, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2-O-, -CH2-O-CH2-, -CH2CH2-O-, -CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2-, -CH2CH2CH2-O-, -CH2-O-CH2CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-O-CH2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH3)CH2-, -CH(CH2CH3)-, -CH(OCH3)-, -C(CF3)(OCH3)-, -CH2-S-, -CH2-S-CH2-, -CH2CH2-S-, -CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2-, -CH2CH2CH2-S-, -CH2-S-CH2CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-S-CH2-, -CH(CH2)CH-, -C(CH2CH2)-, -CH2CO-, -CH2CH2CO-, -CH(CH3)CH2CO-, -CH(OH)-, -C(OH)(CH3)-, -CH(F)-, -CH(Br)-, -CH(Br)CH(Br)-, -CH=CH-, -CH2CH=CH-, -CH=CHCH2-, -CH=CH-O-, -CH=CH-S- 및 -CH=CHCO-으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 광산발생제.
The method of claim 1,
In the general formula (1) wherein X is -O-, -OCH 2 -, -OCH ( Cl) -, -CO-, -COCH 2 -, -COCH 2 CH 2 -, -CH 2 -, -CH 2 CH 2 - , -CH 2 -O-, -CH 2 -O-CH 2- , -CH 2 CH 2 -O-, -CH 2 -O-CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -O-CH 2- , -CH 2 CH 2 CH 2 -O-, -CH 2 -O-CH 2 CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 CH 2 -O- CH 2- , -CH (CH 3 )-, -C (CH 3 ) 2 CH 2- , -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH (CH 2 CH 3 )-, -CH (OCH 3 )- , -C (CF 3 ) (OCH 3 )-, -CH 2 -S-, -CH 2 -S-CH 2- , -CH 2 CH 2 -S-, -CH 2 -S-CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -S-CH 2- , -CH 2 CH 2 CH 2 -S-, -CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 -S-CH 2- , -CH (CH 2 ) CH-, -C (CH 2 CH 2 )-, -CH 2 CO-, -CH 2 CH 2 CO-,- CH (CH 3 ) CH 2 CO-, -CH (OH)-, -C (OH) (CH 3 )-, -CH (F)-, -CH (Br)-, -CH (Br) CH (Br )-, -CH = CH-, -CH 2 CH = CH-, -CH = CHCH 2- , -CH = CH-O-, -CH = CH-S- and -CH = CHCO- Which one is a photo-acid generator.
제1항에 있어서,
상기 화학식1로 표시되는 화합물의 음이온 부분인 하기 화학식3로 표시되는 부분이 하기 화학식 1-i 내지 1-xx로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인 광산발생제.
[화학식3]
Figure pat00060

[화학식1-i 내지 1-xx]
Figure pat00061

Figure pat00062

Figure pat00063

Figure pat00064

Figure pat00065

Figure pat00066

Figure pat00067
The method of claim 1,
The photoacid generator, wherein the moiety represented by the following formula (3) which is the anion part of the compound represented by the formula (1) is any one selected from the group consisting of the following formula 1-i to 1-xx.
[Formula 3]
Figure pat00060

[Formula 1-i to 1-xx]
Figure pat00061

Figure pat00062

Figure pat00063

Figure pat00064

Figure pat00065

Figure pat00066

Figure pat00067
하기 화학식8로 표시되는 화합물을 용매에 용해하고 환원제와 반응시켜 하기 화학식6으로 표시되는 화합물을 얻는 제1단계,
하기 화학식7로 표시되는 화합물과 하기 화학식6으로 표시되는 화합물을 염기성 촉매 하에서 반응시켜 하기 화학식4로 표시되는 화합물을 얻는 제2단계, 그리고
하기 화학식4로 표시되는 화합물과 하기 화학식5로 표시되는 화합물을 치환 반응시켜 하기 화학식1로 표시되는 화합물을 얻는 제3단계
를 포함하는 하기 화학식1로 표시되는 광산발생제의 제조방법.
[화학식8]
Figure pat00068

[화학식6]
Figure pat00069

[화학식7]
Figure pat00070

[화학식4]
Figure pat00071

[화학식5]
Figure pat00072

[화학식1]
Figure pat00073

(상기 화학식1, 화학식4, 화학식5, 화학식6, 화학식7 및 화학식8에서,
상기 R6은 알킬기이고,
상기 Q1, Q2 및 Q5는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고,
상기 Y는 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 및 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 X는 알칸디일, 알켄디일, NR', S, O, CO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R'는 수소 및 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 n은 0 내지 5의 정수이고,
상기 A+는 유기 짝이온이고,
상기 M+는 Li+, Na+ 및 K+으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 Z-는 (OSO2CF3)-, (OSO2C4F9)-, (OSO2C8F17)-, (N(CF3)2)-, (N(C2F5)2)-, (N(C4F9)2), (C(CF3)3)-, (C(C2F5)3)-, (C(C4F9)3)-, F-, Cl-, Br-, I-, BF4-, AsF6- 및 PF6- 으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다)
A first step of dissolving a compound represented by Formula 8 in a solvent and reacting with a reducing agent to obtain a compound represented by Formula 6,
A second step of reacting the compound represented by Formula 7 with the compound represented by Formula 6 under a basic catalyst to obtain a compound represented by Formula 4, and
A third step of obtaining a compound represented by the following formula 1 by the substitution reaction of the compound represented by the formula (4) and the compound represented by the formula (5)
Method of producing a photoacid generator represented by the following formula (1) comprising a.
[Formula 8]
Figure pat00068

[Formula 6]
Figure pat00069

[Formula 7]
Figure pat00070

[Formula 4]
Figure pat00071

[Formula 5]
Figure pat00072

[Chemical Formula 1]
Figure pat00073

(In Formula 1, Formula 4, Formula 5, Formula 6, Formula 7 and Formula 8,
R 6 is an alkyl group,
Q 1 , Q 2 and Q 5 are each independently a halogen atom,
Y is any one selected from the group consisting of a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms and a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms,
X is any one selected from the group consisting of alkanediyl, alkenediyl, NR ', S, O, CO and combinations thereof, wherein R' is any one selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups,
N is an integer of 0 to 5,
A + is an organic counterion,
M + is any one selected from the group consisting of Li +, Na + and K +,
Z- is (OSO 2 CF 3 )-, (OSO 2 C 4 F 9 )-, (OSO 2 C 8 F 17 )-, (N (CF 3 ) 2 )-, (N (C 2 F 5 ) 2 )-, (N (C 4 F 9 ) 2 ), (C (CF 3 ) 3 )-, (C (C 2 F 5 ) 3 )-, (C (C 4 F 9 ) 3 )-, F -, Cl-, Br-, I-, BF 4- , AsF 6 -and PF 6 -is any one selected from the group consisting of
하기 화학식4로 표시되는 화합물.
[화학식4]
Figure pat00074

(상기 화학식4에서,
상기 Y는 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 및 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 Q1 및 Q2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고,
상기 X는 알칸디일, 알켄디일, NR', S, O, CO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 R'는 수소 및 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,
상기 n은 0 내지 5의 정수이며,
상기 M+는 Li+, Na+ 및 K+으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다)
A compound represented by the following formula (4).
[Formula 4]
Figure pat00074

(In Formula 4,
Y is any one selected from the group consisting of a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms and a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms,
Q 1 and Q 2 are each independently a halogen atom,
X is any one selected from the group consisting of alkanediyl, alkenediyl, NR ', S, O, CO and combinations thereof, wherein R' is any one selected from the group consisting of hydrogen and alkyl groups,
N is an integer of 0 to 5,
M + is any one selected from the group consisting of Li +, Na + and K +)
상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 광산발생제를 포함하는 화학증폭형 레지스트 조성물.A chemically amplified resist composition comprising the photoacid generator according to any one of claims 1 to 5.
KR1020100051591A 2010-06-01 2010-06-01 Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same KR20110131904A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100051591A KR20110131904A (en) 2010-06-01 2010-06-01 Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same
JP2011117965A JP2011252148A (en) 2010-06-01 2011-05-26 Photoacid generator, method of manufacturing the same, and resist composition containing the same
SG2011038346A SG176406A1 (en) 2010-06-01 2011-05-26 Photoacid generator, method for manufacturing the same, and resist composition comprising the same
TW100118860A TW201144264A (en) 2010-06-01 2011-05-30 Photoacid generator, method for manufacturing the same, and resist composition comprising the same
CN2011101518993A CN102279521A (en) 2010-06-01 2011-06-01 Photochemical acid generator, manufacturing method thereof and resist composition having the photochemical acid generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100051591A KR20110131904A (en) 2010-06-01 2010-06-01 Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110131904A true KR20110131904A (en) 2011-12-07

Family

ID=45105044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100051591A KR20110131904A (en) 2010-06-01 2010-06-01 Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2011252148A (en)
KR (1) KR20110131904A (en)
CN (1) CN102279521A (en)
SG (1) SG176406A1 (en)
TW (1) TW201144264A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507827B1 (en) * 2012-11-19 2015-04-06 금호석유화학 주식회사 Photoacid generator and resist composition comprising the same
KR20160059951A (en) * 2014-11-19 2016-05-27 후지필름 가부시키가이샤 Method for forming pattern, actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, and, method for producing the electronic device using them
CN111077731A (en) * 2019-12-24 2020-04-28 上海博栋化学科技有限公司 Sulfonium salt photo-acid generator containing trumpet-shaped tea alcohol structure and preparation method thereof

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6039194B2 (en) * 2011-03-02 2016-12-07 住友化学株式会社 Salt, acid generator, resist composition, and method for producing resist pattern
TWI525066B (en) * 2011-04-13 2016-03-11 住友化學股份有限公司 Salt, photoresist composition, and method for producing photoresist pattern
JP6079217B2 (en) * 2011-12-28 2017-02-15 Jsr株式会社 Photoresist composition, resist pattern forming method, and acid generator
KR20130076364A (en) * 2011-12-28 2013-07-08 금호석유화학 주식회사 Additive for resist and resist composition comprising same
US8945814B2 (en) * 2012-09-15 2015-02-03 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Acid generators and photoresists comprising same
JP6637740B2 (en) * 2014-11-28 2020-01-29 住友化学株式会社 Resist composition and method for producing resist pattern
JP6583136B2 (en) * 2016-05-11 2019-10-02 信越化学工業株式会社 Novel sulfonium compound and method for producing the same, resist composition, and pattern forming method
CN114409575A (en) * 2021-12-30 2022-04-29 同济大学 Phenol-derived photoacid generator and preparation method and application thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4617112B2 (en) * 2004-08-03 2011-01-19 富士フイルム株式会社 Photosensitive composition, compound used for photosensitive composition, and pattern formation method using the photosensitive composition
US7527913B2 (en) * 2007-01-25 2009-05-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Photoacid generators, photoresist composition including the same and method of forming pattern using the same
TWI438182B (en) * 2007-07-25 2014-05-21 Sumitomo Chemical Co A salt suitable for an acid generator and a chemically amplified positive resist compositon containing the same
JP5318386B2 (en) * 2007-08-31 2013-10-16 アキレス株式会社 Paint in which polypyrrole fine particles and adhesive are dispersed in an organic solvent
JP5347433B2 (en) * 2007-11-01 2013-11-20 セントラル硝子株式会社 Novel sulfonate and derivative thereof, photoacid generator, resist material and pattern forming method using the same
JP4513989B2 (en) * 2008-01-18 2010-07-28 信越化学工業株式会社 Positive resist material and pattern forming method
KR100940915B1 (en) * 2008-03-13 2010-02-08 금호석유화학 주식회사 Acid generator for chemically amplified resist compositions
JP4569786B2 (en) * 2008-05-01 2010-10-27 信越化学工業株式会社 Novel photoacid generator, resist material and pattern forming method using the same
JP5364444B2 (en) * 2008-07-15 2013-12-11 東京応化工業株式会社 Resist composition, resist pattern forming method, compound, acid generator
JP5173642B2 (en) * 2008-07-18 2013-04-03 東京応化工業株式会社 Positive resist composition and resist pattern forming method
JP5337576B2 (en) * 2008-10-07 2013-11-06 東京応化工業株式会社 Positive resist composition and resist pattern forming method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507827B1 (en) * 2012-11-19 2015-04-06 금호석유화학 주식회사 Photoacid generator and resist composition comprising the same
KR20160059951A (en) * 2014-11-19 2016-05-27 후지필름 가부시키가이샤 Method for forming pattern, actinic-ray-sensitive or radiation-sensitive resin composition used therefor, and, method for producing the electronic device using them
CN111077731A (en) * 2019-12-24 2020-04-28 上海博栋化学科技有限公司 Sulfonium salt photo-acid generator containing trumpet-shaped tea alcohol structure and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN102279521A (en) 2011-12-14
JP2011252148A (en) 2011-12-15
TW201144264A (en) 2011-12-16
SG176406A1 (en) 2011-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110131904A (en) Photoacid generator, mathod for manufacturing the same and resist composition comprising the same
JP5474867B2 (en) Photoacid generator, production method thereof, and resist composition containing the same
JP4828579B2 (en) Acid generator for chemically amplified resist composition
KR100998503B1 (en) Photoacid generator containing aromatic anion
US8241831B2 (en) Acid generating agent for chemically amplified resist compositions
TWI445691B (en) Sulfonium compound, photo-acid generator, and method for manufacturing the same
JPH04210960A (en) Novel diazodisulfone compound
KR101332316B1 (en) Photoacid generator, method for manufacturing the same and resist composition comprising the same
JP5116312B2 (en) Sulfonium salt
JP5728916B2 (en) Method for producing sulfonamidoonium salt
KR20110132206A (en) Photoacid generator, method for manufacturing the same and resist composition comprising the same
KR101361623B1 (en) Photoacid generator and resist composition comprising same
JP2011251961A (en) Photoacid generator, method for producing the same, and resist composition containing the same
KR101229314B1 (en) Photoacid generator, method for manufacturing the same and resist composition comprising the same
KR20110132207A (en) Photoacid generator, method for manufacturing the same and resist composition comprising the same
KR20100031714A (en) Acid generating agent for chemically amplified resist compositions
JP5084288B2 (en) Sulfonium salt
KR101509197B1 (en) Novel photo-acid generator, photosensitive polymer containing the same and manufacturing method thereof
KR101791263B1 (en) Positive resist composition and method of forming resist pattern
KR20130037503A (en) Novel photo-acid generator, photosensitive polymer containing the same and manufacturing method thereof
JP2005002060A (en) New lactone compound and new acrylic acid derivative
KR20090098776A (en) Acid generator for chemically amplified resist compositions

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application