CN107849493B - 含有磺基酯的铵盐的减少缺陷用冲洗溶液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含一种或多种选自磺基丁二酸二酯、(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯和磺基丙三羧酸三酯的化合物的一种或多种铵盐的组合物在清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线‑间隙结构的图案化材料层的产品中的用途。本发明还涉及一种制备包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线‑间隙结构的图案化材料层的已清洁或冲洗产品的相应方法。本发明还涉及一种HAZEN色数小于1000和/或浊度为0.08‑10NTU的溶液，其中该溶液包含水和一种或多种铵盐以及任选地，一种或多种有机溶剂化合物。本发明还涉及一种制备相应溶液的方法。
Description
本发明涉及包含一种或多种选自磺基丁二酸二酯、(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯和磺基丙三羧酸三酯的化合物的一种或多种铵盐的组合物在清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙(line-space)结构的图案化材料层的产品中的用途。本发明还涉及一种制备包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的已清洁或冲洗产品的相应方法。本发明还涉及一种HAZEN色数小于1000和/或浊度为0.08-10NTU的配制剂，其中该配制剂包含水和一种或多种铵盐以及任选地，一种或多种有机溶剂化合物。本发明还涉及一种制备相应配制剂的方法。本发明在权利要求书中定义并且随后在下文更详细描述其具体实施方案。
本发明在所附权利要求书中并在说明书中定义。若没有相反说明，本发明的优选方面意指与本发明的其他优选方面组合。
在制造具有大规模集成(LSI)、非常大规模集成(VLSI)和超大规模集成(ULSI)的集成电路(IC)的工艺中，图案化材料层如图案化光刻胶层，含有氮化钛、钽或氮化钽或由其构成的图案化阻隔材料层，含有例如交替多晶硅和二氧化硅层的堆叠或由其构成的图案化多叠材料层以及含有二氧化硅或低k或超低k介电材料或由其构成的图案化介电材料层通过光刻技术生产。当前该类图案化材料层包含尺寸甚至小于22nm的具有高纵横比的结构。上述规格也适用于下文所定义的本发明。
光刻法是一种其中将刻入掩模中的图案投射到基材如半导体晶片上的方法。半导体光刻法通常包括将一层光刻胶施加于半导体基材的上表面上并通过该掩模将该光刻胶暴露于光化辐射，尤其是波长例如为193nm的UV辐射的步骤。上述原理也适用于下文所述的本发明。为了将193nm光刻法扩展到22nm和15nm技术节点，作为分辨率提高技术已经开发了浸没式光刻法。在该技术中，在光学系统的最后透镜和光刻胶表面之间的气隙被折射率大于1的液体介质，例如对于193nm的波长而言折射率为1.44的超纯水代替。该技术还可以用于本发明方法中或者与下文所述的本发明组合物或配制剂一起使用。然而，为了避免浸出、吸水和图案毁坏，必须使用阻隔涂料或耐水光刻胶。
除了193nm浸没式光刻法外，将使用显著更短波长的其他照射技术视为满足进一步缩减20nm节和更小的待印刷特征尺寸的需求的解决方案。除了电子束曝光外，波长为约13.5nm的极紫外光刻法(EUV)似乎是在将来代替浸没式光刻法的有前景候选方法。在暴露于光化辐射之后，随后的工艺流程与所用光刻方法(例如如上所述的UV光刻法、浸没式光刻法或EUV光刻法)无关并且因此可以用于下文所述的本发明方法中。
通常而言，具有高纵横比且宽度为50nm或更小的结构通过将强光束通过光学掩模投射到光刻胶(基材上的化学沉积层)上而生产。通常将光刻法的基本工序分成多个工艺步骤，例如在许多情况和情形中区分下列工艺步骤(但必须注意的是在其他情况下可以省略、修改工艺步骤或者除了所列工艺步骤外可以插入工艺步骤)：
1.清洁晶片
2.准备
3.施加光刻胶
4.曝光和曝光后烘烤
5.显影和冲洗
6.硬烘烤(hard-bake)
7.随后工艺，例如等离子体蚀刻
通常进行器件制造的随后工艺步骤。
本发明方法和用途优选为制备包含基材和承载于其上的图案化材料层的已清洁或冲洗产品的方法的一部分，该方法包括上面所讨论的工艺步骤中的一种或全部。对于如上所公开的光刻法的基本工艺，本发明(用途、方法和配制剂)涉及工艺步骤6。
在工艺步骤1(清洁晶片)中，对晶片表面施加不同化学处理，从而除去吸附在晶片表面上的物质(污染物)。
在工艺步骤2(准备)中，将晶片加热到至少150℃，以除去表面上吸附的水分，任选随后用六甲基二硅氮烷(HMDS)处理以钝化(“疏水化”)表面(用甲基封闭剩余OH基团)。钝化表面用于在光刻法的后期阶段防止水在晶片表面和光刻胶层之间扩散进入的目的。
在工艺步骤3(施加光刻胶)中，光刻胶层通过旋涂沉积于晶片上。该工艺步骤的详细说明和讨论公开于US 4267212 A中。该层的厚度可以从EUV抗蚀剂的数十nm到DUV抗蚀剂的数百nm变化并且对于更老的抗蚀剂和显微机械加工应用可以达到几个微米。在蒸发溶剂之后，沉积的光刻胶层任选在通常为约100℃的温度下预烘烤。
在工艺步骤4中，通过光学掩模投射强光束，从而仅仅使光刻胶层的特定点暴露于光。取决于光刻胶的性质(正性或负性)，在随后的工艺步骤(显影)中除去光刻胶的曝光或未曝光区域。通常进行曝光后烘烤以帮助抗蚀剂的化学增幅。
在工艺步骤5(显影和冲洗)中并且根据本发明，使显影剂溶液与光刻胶接触以除去光刻胶层的(未)曝光区域。对应于光学掩模(负性或正性)的图案的图案化光刻胶层由此保留在晶片(基材)上。典型的显影剂溶液含有用于正色调抗蚀剂的四甲基氢氧化铵(TMAH)和用于负色调抗蚀剂的有机溶剂。
在显影剂溶液在抗蚀剂上合适时间之后，施加冲洗组合物(湿碰湿)以防止、除去或缓解特定缺陷(例如水印缺陷，来自显影剂溶液的剩余残留，图案瓦解)。任选地还可以在显影剂溶液和冲洗配制剂之间具有额外的水冲洗步骤。施加冲洗组合物对于具有小线宽和高纵横比的线-间隙结构的产品具有特别高的重要性。然后通常甩干基材，然后将基材转移到接下来的工艺步骤。
在工艺步骤6(硬烘烤)中，可以任选地“硬烘烤”承载图案化光刻胶层的晶片，通常是在120-180℃的温度下。在硬烘烤之后，剩余光刻胶层已经固化并且因此更耐受化学处理和/或物理应力。
随后工艺步骤7(例如等离子体蚀刻)将光刻胶的目标结构转移到晶片基材中。该蚀刻步骤通常除去介电层和/或硬掩模层(光刻胶层和晶片之间的氧化硅或低k层(例如氧化硅、氮化硅、低k层(碳掺杂氧化硅))。
然而，与曝光技术无关，小图案的湿法化学加工牵涉许多问题。由于技术进步以及尺寸要求变得越来越严格，要求光刻胶图案包括在基材上相对薄和高的光刻胶结构或特征，即具有高纵横比的特征。这些结构可能遭受弯曲和/或坍塌，尤其是在清洁或冲洗工艺过程中，这是由于由清洁或冲洗溶液遗留的液体或溶液在相邻光刻胶特征之间的过大毛细力所致，尤其是甩干工艺过程中。由毛细力引起的小特征之间的最大应力σ可以根据Namatsu等，Appl.Phys.Lett.66(20)，1995按如下描述：
其中γ为流体的平衡表面张力，θ为流体在其上承载有图案化材料层的基材上的接触角，D为图案化材料层的特征之间的距离(也称“间距”)，W为图案化材料层的特征的宽度(线宽)以及H为图案化材料层的特征的高度(参数H和W决定了纵横比)。
降低清洁和冲洗步骤的最大应力σ的一种方法可包括使用具有改性聚合物的光刻胶以使其更疏水。然而，该方法可降低冲洗和清洁溶液对光刻胶图案的湿润性。
在降低最大应力的另一方法中，必须降低流体的表面张力γ(动态表面张力和平衡表面张力二者)。为了降低流体或液体的表面张力，通常将表面活性剂加入所述流体或液体中。
常规光刻法的另一问题是由于抗蚀剂和光学分辨率极限所导致的线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)。LER包括与特征理想形式的水平和垂直偏差。特别地，随着临界尺寸收缩，LER变得更成问题且具有负面效果，例如晶体管漏电流增加，从而降低IC器件的性能。
由于尺寸收缩，为了实现缺陷减少，颗粒的除去变成关键因素。后者还适用于光刻胶图案以及在光学器件、微机械和机械精密器件制造过程中产生的其他图案化材料层。
常规光刻法的额外问题是存在水印缺陷。水印可能在光刻胶上形成，因为去离子水或缺陷冲洗溶液不能从光刻胶的疏水性表面旋走。水印对产率和IC器件性能具有有害效果。
再一问题是出现所谓的“斑点缺陷”。这些缺陷在UV曝光和/或光刻胶显影过程中引起并且通常在光刻胶上的顶层中的一个或多个，例如聚合物层和光敏层上呈圆“坑状”开孔形式。小颗粒或其他不溶性物质可能截留在这些开孔中并导致无效的颗粒除去或开孔堵塞。尤其是疏水性分子的疏水性片段或聚集体可能吸收在这些缺陷侧之中或之上。这些残留的颗粒、片段或聚集体在后面的工序中引起问题。
传统光刻法的另一问题为光刻胶层或图案化材料层对溶剂的吸收，这导致这些层溶胀。非常紧密相邻的图案，尤其是具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案因此在溶胀之后直接相互接触。此外，直接相互接触的溶胀图案随后甚至在产品，尤其是本发明产品的显影、清洁或冲洗之后粘在一起。因此，光刻胶溶胀限制了产品的最小可实现的线-间隙尺寸，尤其对于本发明产品而言。
相应地，本发明的主要目的是提供一种可用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的组合物。所述组合物的使用应优选允许防止图案瓦解、降低线边缘粗糙度、防止或减少水印缺陷、防止或减少光刻胶溶胀、防止或减少斑点缺陷和/或除去颗粒。
相应地，本发明的另一目的是提供制备包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的已清洁或冲洗产品的相应方法。
相应地，本发明的另一目的是提供一种HAZEN色数小于1000和/或浊度为0.08-10NTU的相应配制剂。
WO 2012/101545A1涉及“具有至少3个短链全氟基团的表面活性剂在制造具有线-间隙尺寸小于50nm的图案的集成电路中的用途”(标题)。所述表面活性剂包含“亲水基团”和“疏水基团”。磺酸的钠盐被公开作为可能的亲水基团。此外，公开了包括将化学冲洗溶液施加于已显影的图案化光刻胶层的步骤的光刻法。
WO 2014/091363A1涉及“包含表面活性剂和疏水化剂的组合物在处理线-间隙尺寸为50nm或更小的图案化材料时避免抗图案瓦解的用途”(标题)。公开了2-磺基琥珀酸酯作为表面活性剂并且公开了“季烷基铵化合物”作为“疏水化剂”。此外，公开了一种制造集成电路器件、光学器件、微机械和机械精密器件的方法。
WO 2004/044092A1涉及“用于酸蚀刻水溶液的氟代表面活性剂”(标题)。公开了磺酸的盐作为表面活性剂。
US 2010/0152081A1涉及“氟代表面活性剂”(标题)。公开了具有芳基磺酸根基团的化合物作为“表面活性化合物”。
US 4,072,632涉及“洗餐具组合物”(标题)。
US 4,784,800涉及“清洁剂组合物”(标题)。
GB 1 527 020涉及“磺基琥珀酸二烷基酯的制备”(标题)。
US 3,577,348涉及“三氯三氟乙烷水乳液体系”(标题)。
US 2013/0225464A1涉及“半导体器件基材用清洁液和清洁方法”(标题)。
US 4,291,117涉及“新用表面活性剂的制版工艺”(标题)。
WO 2012/134226A2涉及“光刻法用清洁溶液组合物”(标题)。
根据本发明，如上所定义的主要技术问题通过一种包含一种或多种选自如下的化合物的一种或多种铵盐的组合物在清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品中的用途解决：
磺基丁二酸二酯，
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
这里和在本发明上下文中，术语“磺基丁二酸”也称为“磺基琥珀酸”且术语“磺基琥珀酸根”涉及“磺基丁二酸”的脱质子形式，优选术语“磺基琥珀酸盐”涉及“其中磺酸基团脱质子的磺基丁二酸”。
这里和在本发明上下文中，术语“图案化材料层”是指承载于基材上的层。该被承载层具有特定图案，后者具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构，其中承载基材例如为半导体晶片。在包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品中(即在经受本发明处理的产品中)，线宽与两根相邻线之间间隙的宽度之比优选小于1:1，更优选小于1:2。本领域技术人员知道具有如此低“线宽/间隙宽”比的图案化材料层在生产过程中要求非常精细的处理。
图案化材料层的线-间隙结构的线宽可以容易地通过扫描电子显微法测定，尤其是通过使用Hitachi CG 4000的扫描电子显微法测定。
通常而言，经受本发明处理的图案化材料层通过将聚合物光刻胶沉积于载体上并随后将承载的光刻胶层通过掩模暴露于光化辐射而形成。在用显影剂溶液显影已曝光光刻胶层之后，得到图案化材料层。
在某些情况下，在用显影剂溶液显影之前进行曝光后烘烤(PEB)。
典型的显影剂溶液例如为包含四甲基氢氧化铵(TMAH)的水溶液(见WO 2014/091363，第23页第10行)。
本发明所用化合物(即一种或多种磺基丁二酸二酯、(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯、磺基丙三羧酸三酯的铵盐)的合成通常包括将NaHSO3、KHSO3、NH4HSO3或(Me3NCH2CH2OH)-HSO3加成于α,β-不饱和羧酸酯基的C-C双键上(任选随后进行离子交换步骤)。制备本发明所用化合物的优选合成方法更详细描述于下文的实施例中。
令人惊讶的是，包含一种或多种如上所定义的铵盐的组合物特别适合清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品。此外，已经用如上所定义的组合物清洁或冲洗的包含基材和承载于其上的图案化材料层的产品与用现有技术中已知的组合物清洁或冲洗的那些相比在承载基材和/或承载的图案化材料层的表面上呈现出更少的残留物。此外，用本发明配制剂清洁或冲洗防止(或减少)图案瓦解。因此，如上所定义的组合物在工业上市有价值的，因为它们提高了IC生产的生产效率。
当清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品时，优选包含选自质子化氨(NH4 +)、伯铵、仲铵、叔铵和季铵的铵阳离子的如上所定义的组合物的本发明用途。
还优选如上所定义的组合物的本发明用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含伯铵、仲铵、叔铵或季铵阳离子，其中该阳离子具有连接于铵氮原子的一个或多个选自未被取代烷基和被取代烷基的取代基，其中烷基在每种情况下为支化或线性烷基。
优选包含伯铵、仲铵、叔铵或季铵阳离子的如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的用途，因为连接于氮原子的取代基根据个体需要调节所得阳离子或所得整个盐的性能。本领域技术人员考虑到单独的情形将选择合适的铵阳离子以调节相应盐的表面活性剂性能。
更优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有连接于铵氮原子的一个或多个选自甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、1-戊基、2-戊基、3-戊基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基的季铵阳离子，其中这些取代基各自未被取代或者被一个或多个包含氧、硫、氮、氯或溴原子的基团取代。
连接于如上所述铵离子的氮的该类未被取代或被取代较短烷基通常提供相应铵盐的合适溶解性和良好表面活性剂性能二者。
更优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有连接于铵氮原子的一个或多个选自羟基取代烷基的取代基的季铵阳离子，其中烷基选自甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基(即所述烷基各自带有羟基)，其中优选该一个或多个取代基选自羟甲基、2-羟基乙-1-基、2-羟基丙-1-基、3-羟基丙-1-基、1-羟基丙-2-基、2-羟基丁-1-基、3-羟基丁-1-基、4-羟基丁-1-基、1-(羟甲基)丙-1-基、2-羟基-1-甲基丙-1-基、3-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-2-甲基丙-1-基和2-羟基-1,1-二甲基乙-1-基，其中更优选该一个或多个取代基为2-羟基乙-1-基。
更优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含季铵阳离子，后者具有连接于铵氮原子的：
(a)1、2或3个选自未被取代甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，以及
(b)一个或多个选自被取代甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自被一个或多个包含氧、硫、氮、氯或溴原子的基团取代，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自优选选自羟基甲基、2-羟基乙-1-基、2-羟基丙-1-基、3-羟基丙-1-基、1-羟基丙-2-基、2-羟基丁-1-基、3-羟基丁-1-基、4-羟基丁-1-基、1-(羟基甲基)丙-1-基、1-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-1-甲基丙-1-基、3-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-2-甲基丙-1-基和2-羟基-1,1-二甲基乙-1-基，更优选2-羟基乙-1-基，
其中连接于铵氮原子的取代基总数为2、3或4。
更优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含季铵阳离子，后者具有连接于铵氮原子的：
(a)3个选自未被取代甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，其中优选全部3个取代基为甲基，以及
(b)1个选自甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自被一个或多个包含氧、硫、氮、氯或溴原子的基团取代，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自优选选自羟基甲基、2-羟基乙-1-基、2-羟基丙-1-基、3-羟基丙-1-基、1-羟基丙-2-基、2-羟基丁-1-基、3-羟基丁-1-基、4-羟基丁-1-基、1-(羟基甲基)丙-1-基、2-羟基-1-甲基丙-1-基、3-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-2-甲基丙-1-基、2-羟基-1,1-二甲基乙-1-基和5-羟基-3-氧杂戊基，其中该取代基更优选为2-羟基乙-1-基。
连接于铵离子的氮的被取代短烷基与如上所述具有OH基团的烷基组合在该表面活性剂的铵盐的溶解性及其用作界面活性化合物的能力二者中具有最佳值。连接于铵氮原子的取代基之一的OH基团额外提高本文所述配制剂从(光刻胶)表面溶解和除去颗粒的能力。
更具体而言，优选使用包含一种或多种铵盐的组合物，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵(下文也称为“胆碱阳离子”或“胆碱”)，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵。
该铵盐(优选存在于本发明所用组合物中)在水溶液中显示出更改善的溶解性。在环境条件下，处理更容易，因为不产生可能有味的低沸点化合物。
如上所定义(或者如上作为优选定义)的(最)优选铵阳离子可与其他(最)优选的铵阳离子组合以制备可用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的本发明组合物。
特别优选仅使用一种如上文定义为(最)优选的铵阳离子。然而，在一些情况下优选使用包含不止一个上文作为(最)优选定义的铵阳离子的组合物。
在某些情况下，更优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有2或3个通式(1)的酯基的阴离子：
其中在通式(1)的各酯基中，相互独立地：
-n为0、1或2，优选n＝0，
-X为氢、甲基或乙基，
-R选自：
-未被取代支化烷基，
-未被取代线性烷基，
-被取代线性烷基，
-被取代支化烷基，
-未被取代支化链烯基，
-未被取代线性链烯基，
-被取代线性链烯基，和
-被取代支化链烯基。
通式(1)的酯基由于存在基团R而相对疏水(与阴离子性磺基相比)并且因此基团R的存在是本文所述铵盐的相应阴离子能够用作表面活性剂的原因。
若在本文中没有相反说明，其中n＝0的通式(1)的酯基与其中n＝1或n＝2的通式(1)的酯基相比是优选的。这对于本文中作为优选指出的所有种类的特征组合确实如此。
根据本发明，通式(1)的酯基是如上所定义的组合物的磺基丁二酸、(磺基甲基)丁二酸、甲基磺基丁二酸、磺基戊二酸或磺基丙三羧酸的酯化羧酸基团。
优选包含一种或多种铵盐的组合物的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有2或3个通式(1)的酯基的阴离子，因为所述铵盐用作表面活性剂且因此不仅有助于溶解残余物，例如脏物、颗粒或沉积物，而且降低该组合物的平衡表面张力以及还有动态表面张力，从而避免或降低例如由于具有高平衡表面张力的液体的高毛细力而出现图案瓦解的风险。优选将烷基或链烯基结构部分用作如上所定义的通式(1)的酯基中的基团R。对比试验显示例如代替烷基或链烯基结构部分用作R的未被取代芳族基团导致表面活性剂显示出稍高的平衡表面张力，这是不希望的。
此外且不希望受任何理论束缚，据信具有2或3个通式(1)的酯基的阴离子优选与表面结合并改变图案化材料的表面能(润湿性或疏水化程度)，从而在冲洗阶段结束时表面能小于开始时。因此，在干燥步骤中，水可有效地从已经用本发明所用组合物处理的图案化材料表面蒸发或旋走。
特别优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中在通式(1)的各酯基中，R相互独立地具有1-18，优选5-13，更优选8-12，最优选9-10的总碳原子数。
具有该类结构部分的相应铵盐(表面活性剂)通常显示出溶解性和界面活性之间的良好平衡。
特别优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中R选自：
-未被取代支化烷基，和
-未被取代支化链烯基。
具有该类支化烷基或链烯基结构部分的相应铵盐(表面活性剂)通常显示出甚至更高的界面活性。
在许多情况下，最优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中通式(1)的各酯基相互独立地：
(a)(i)R在未被取代支化烷基或未被取代支化链烯基的主碳链中具有的总碳原子数为5-8个碳原子，优选6-7个碳原子，和/或
(ii)R在未被取代支化烷基或未被取代支化链烯基的侧链中具有的总碳原子数为1-4个碳原子，优选2-3个碳原子，和/或
(b)n为0且R为用相应羧基酯化的醇的残基，其中所述醇具有的支化因子为0.1-8，优选1-5，更优选1-3。
具有该类支化烷基或链烯基结构部分的相应铵盐(表面活性剂)通常显示出优选低的动态界面张力。
尤其优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中R相互独立地选自：
-3,5,5-三甲基己基，
-2-乙基己基，
-3,3-二甲基丁基，
-2,4,4-三甲基戊基，
-2,2-二甲基丙基，
-2-丙基庚基，
-异壬基，
-异癸基，
-异十三烷基，
-2,6-二甲基-4-庚基，
-1-异丁基-3,5-二甲基己基，
-5,7,7-三甲基-2-(1,3,3-三甲基丁基)辛基，
-2-丙基戊基，
-1-乙基-2-甲基戊基，和
-6-甲基-2-庚基。
相应铵盐(表面活性剂)在非常短的时间内在界面处自组装并且呆在界面处足够时间，这对快速方法和所述应用是理想的。
上述R基团具体对n＝0的式(1)的酯基是优选的。
优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中在通式(1)的各酯基中的各R相同。甚至更优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的用途，其中在通式(1)的各酯基中的各R相同且n＝0。
相应铵盐(表面活性剂)显示出甚至更高的在界面处自组装并且呆在界面处足够时间的倾向。此外，以有效方式稳定界面。
若在通式(1)的各酯基中的各R相同，则铵盐可以以方便且时间有效的方式合成。
优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该组合物包含：
-一种或多种包含三甲基-2-羟基乙基铵阳离子的铵盐，和
-一种或多种下列阴离子：
其中R1选自：
-3,5,5-三甲基己基，
-2-乙基己基，
-3,3-二甲基-2-丁基，和
-2,4,4-三甲基戊基。
类似地如上所述，(最)优选的具有通式(1)的酯基的阴离子可与一种或多种如上作为(最)优选所定义的铵阳离子组合以制备可用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的如上所定义的组合物。
对本发明而言，如上所定义的组合物的优选铵盐是其中该阴离子具有带有如上所定义的R1基团的磺基丁二酸二酯、(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯或磺基丙三羧酸三酯的结构的铵盐，其中该阳离子具有如上所定义的(优选或最优选的)季铵阳离子的结构。更详细地，对于如上所定义的组合物的用途而言优选阳离子与优选阴离子的组合的其他(非限制性)实例如下所列：
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,5,5-三甲基己基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2-乙基己基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,3-二甲基-2-丁基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2,4,4-三甲基戊基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,5,5-三甲基己基(磺基甲基)丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2-乙基己基(磺基甲基)丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,3-二甲基-2-丁基(磺基甲基)丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2,4,4-三甲基戊基(磺基甲基)丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,5,5-三甲基己基甲基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2-乙基己基甲基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,3-二甲基-2-丁基甲基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2,4,4-三甲基戊基甲基磺基丁二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,5,5-三甲基己基磺基戊二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2-乙基己基磺基戊二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,3-二甲基-2-丁基磺基戊二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2,4,4-三甲基戊基磺基戊二酸二酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,5,5-三甲基己基磺基丙三羧酸三酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2-乙基己基磺基丙三羧酸三酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和3,3-二甲基-2-丁基磺基丙三羧酸三酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
-包含具有2-羟基乙基三甲基铵作为阳离子和2,4,4-三甲基戊基磺基丙三羧酸三酯作为阴离子的盐的如上所定义的组合物的本发明用途。
优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该组合物为含水组合物。优选将含水组合物用于清洁或冲洗，因为在许多情况下表面活性剂与含水溶剂的组合对离子性、非离子性疏水化合物或颗粒和非离子性亲水化合物或颗粒提供了高溶解性和分散效力。在含水组合物中，水的量基于该组合物的总量大于50重量％，优选大于80重量％，更优选大于90重量％。
水为优选的溶剂，因为它是环境有好的非VOC(非挥发性有机化合物)溶剂。在许多情况下，不像有机溶剂那样，水不会通过溶胀或溶解而影响图案结构。然而，取决于光刻胶类型，在某些情况下水也引起溶胀。
优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中：
-该一种或多种铵盐的铵阳离子总量为2×10-5-4×10-2mol/L，和/或
-该一种或多种如上所定义的铵盐的阴离子总量为2×10-5-4×10-2mol/L。
阳离子和阴离子的如上所定义浓度通常提供下列参数/性能的最佳组合：
(i)大表面活性剂聚集体—这将引起缺陷—在晶片表面上的形成(降低)，
(ii)在施加过程中的泡沫(降低)，和
(iii)所得组合物的清洁或冲洗性能改善。
在许多情况下，优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中该组合物具有的平衡表面张力在临界胶束浓度下测定小于35mN/m，优选小于30mN/m，更优选小于27mN/m，最优选小于25mN/m。
该组合物的平衡表面张力越低，则防止或减少图案瓦解的毛细力就越低(根据如上所述的Namatsu等，Appl.Phys.Let.66(20)，1995)。具有特定平衡表面张力的该类组合物的本发明用途的额外优点是具有nm尺度的线-间隙结构(图案)的图案化材料层的渗透和清洁非常有效。
为了对比起见，根据
Chemie，第10版，1999，第6卷，第4434页及随后各页，条目‘Tenside’(＝表面活性剂)，‘5’，基于烃的表面活性剂的典型平衡表面张力为25-40mN/m，而全氟表面活性剂通常提供15-25mN/m的平衡表面张力。正如下文中的表1可见，包含如上所定义的铵盐的溶液具有非常接近或在全氟表面活性剂范围内的平衡表面张力。例如，包含2-羟基乙基三甲基铵磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯的水溶液在胶束浓度下具有小于24mN/m的平衡表面张力。因为全氟表面活性剂通常具有生物蓄积的高风险和低可生物降解程度，全氟表面活性剂(例如全氟辛烷磺酸及其盐)的使用因其不理想的生态性能而是不希望的，参见：Environ Health Perspect.2010年8月；118(8):1100-1108。
本领域技术人员根据惯例调节平衡表面张力。
优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中所述清洁或冲洗为制造集成电路器件、光学器件、微机械或机械精密器件的方法的一部分。
优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中将该组合物用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品，从而防止图案瓦解，降低线边缘粗糙度，防止或除去水印缺陷，防止或减少光刻胶溶胀，防止或减少斑点缺陷和/或除去颗粒。上述瑕疵或效果的存在对IC器件性能，尤其对于作为集成电路器件、光学器件、微机械或机械精密器件的器件具有负面影响，因此本发明(有助于避免这些瑕疵或效果)具有高工业价值。
在许多情况下，优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层选自图案化已显影光刻胶层、图案化阻隔材料层、图案化多叠材料层和图案化介电材料层。
图案化已显影光刻胶层、图案化阻隔材料层、图案化多叠材料层和图案化介电材料层特别具有图案瓦解、低线边缘粗糙度和光刻胶溶胀的倾向。避免这些负面效果改善了器件性能以及生产能力，因为显著降低了不良器件的生产数目。
尤其优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中图案化材料层具有线宽为32nm或更小，优选22nm或更小的线-间隙结构。具有线宽为30nm或更小，优选22nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层在清洁或冲洗过程中特别易于图案瓦解并且因此优选用如上所定义的组合物，优选如上所定义的平衡表面张力在胶束浓度下测定小于35mN/m，优选小于30mN/m，更优选小于25mN/m的组合物清洁和冲洗。具有特定平衡表面张力的该类组合物的本发明用途的优点如上所述。
优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的组合物的本发明用途，其中图案化材料层对于非光刻胶结构具有大于10的纵横比且对于光刻胶结构具有大于2的纵横比。对于非光刻胶结构具有大于10的纵横比且对于光刻胶结构具有大于2的纵横比的材料层在清洁或冲洗过程中特别易于图案瓦解并且因此优选用如上所定义的组合物，优选如上所定义的平衡表面张力在胶束浓度下测定小于35mN/m，优选小于30mN/m，更优选小于25mN/m的组合物清洁和冲洗。该类组合物的优点是特别降低或避免图案瓦解。
图案化材料层的纵横比可以通过使用Hitachi CG 4000的扫描电子显微法容易地测定。
本发明还涉及一种制备包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的已清洁和冲洗产品的方法，该方法包括下列步骤：
-制备或提供包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品，
-制备或提供如上所定义和/或如权利要求书中所定义的组合物，以及
-用所述组合物清洁或冲洗所述产品，从而得到已清洁或冲洗产品。
通常而言，上文就包含一种或多种铵盐的组合物的本发明用途而言所讨论的本发明的所有方面加以适当修改之后适用于本发明方法。同样，下文所讨论的制备已清洁或已冲洗产品的本发明方法的所有方面加以适当修改之后适用于包含一种或多种铵盐的组合物的本发明用途。
在本发明方法中，提供所述包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的步骤优选包括光刻法。一般性地关于该光刻法和关于该光刻法的具体实施方案，参考上面所讨论的专利和非专利文献。本发明方法的具体实例如下所述。
优选一种如上所述(或者如上作为优选定义)的方法，包括下列步骤：
-对基材提供浸没式光刻胶、EUV光刻胶或电子束光刻胶层，
-在有或没有浸没液体下通过掩模使光刻胶层暴露于光化辐射，
-用显影剂溶液显影已曝光的光刻胶层，得到具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案，从而得到包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品，
-用所述组合物清洁或冲洗所述产品，从而得到已清洁或冲洗产品，以及任选地，
-干燥所述已清洁或冲洗产品，优选通过甩干或通过使用Marangoni效应的干燥方法。
特别优选一种制备如上所述(或者如上作为优选定义)的已清洁或冲洗产品的方法，其中该组合物如上文就本发明用途而言所定义和/或(优选“和”)该图案化材料层如上面就本发明方法而言所定义。
惊讶地发现当就清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的本发明用途而言使用如上文所定义的组合物时实现了有利的结果。当生产具有线宽为15nm或更小，尤其是32nm或更小，更具体为22nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层时，根据行业要求，负面效果，例如图案瓦解、低线边缘粗糙度、水印缺陷、光刻胶溶胀、斑点缺陷或残留颗粒需要最小化或者除去，以满足现有技术IC器件的规格。
本发明还涉及一种配制剂，优选用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的用途的配制剂，包含：
-水，和
-一种或多种如上所定义的铵盐以及任选地，
-一种或多种有机溶剂化合物，
其中该配制剂具有：
小于1000，优选小于100，更优选小于50的HAZEN色数，和/或
0.08-10NTU，优选0.2-5NTU，更优选0.2-1NTU的浊度。
NTU值应根据EPA方法180.1，尤其用HACH LANGE 2100 G仪器测定。
HAZEN数(也已知为APHA数)应根据方法DIN EN 150 6271-2，尤其用Lange LICO400仪器测定。
本发明配制剂是用于本发明用途和用于本发明方法的优选组合物。本发明配制剂为溶液或悬浮液。若在该配制剂中存在颗粒，则其浓度应低至HAZEN数和NTU值如上所述。如下所定义的优选配制剂对于本发明用途和在本发明方法中的使用而言是特别优选的。
在许多情况下且就本发明用途和本发明方法而言对于许多目的，优选如上所定义(或者如上作为优选定义)的配制剂，其中尤其在本发明用途上下文中如上所定义的所述铵盐的总浓度为2×10-6-4×10-2mol/L。上述浓度的阳离子和阴离子通常提供下列参数/性能的最佳组合：
(i)大表面活性剂聚集体—这将引起缺陷—在晶片表面上的形成(降低)，
(ii)在施加过程中的泡沫(降低)，和
(iii)所得组合物的清洁或冲洗性能改善。
更优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂，其中一种或多种化合物的该一种或多种铵盐为一种或多种选自如下的化合物的铵盐：
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
更优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵。
更优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵，
并且一种或多种化合物的该一种或多种铵盐为一种或多种选自如下的化合物的铵盐：
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
甚至更优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂，包含选自如下的有机溶剂化合物：
-总数为1-8个碳原子(更优选3-6个碳原子)的醇，
-烷基乙二醇，
-烷基二甘醇，
-烷基三甘醇，
-烷基丙二醇，
-烷基二丙二醇，和
-烷基三丙二醇
其中在每种情况下烷基具有的总碳原子数为1-7。
优点是这些溶剂改善如上所定义(即存在于本发明所用组合物中)的铵盐在水中的溶解性。此外，该配制剂优选为具有高含量活性材料(铵盐以及任选地，其他活性材料，特别是表面活性剂材料)的液体浓缩物，使用如上所定义的铵盐和如上所述的溶剂以及基于该配制剂(即浓缩物)的总量小于5重量％的水。该类浓缩物的表面活性剂含量高于30重量％，更优选高于40重量％，最优选50重量％或更高(其余为如上所述的溶剂和小于5重量％的水—任选地，该配制剂(浓缩物)额外含有一种或多种合成程序中所用盐)。优选该类浓缩物在20℃和10Hz下的粘度小于1000mPas，更优选小于500mPas(粘度可以用Anton PaarRheolab QC仪器测量)。该类液体浓缩物可以在本发明用途之前容易地输送、处理和用水(电子级)稀释。相反，在不存在该类溶剂下在水中的表面活性剂浓缩物在某些情况下在20℃下形成高度粘稠凝胶，若例如表面活性剂浓度大于40重量％的话。需要加热该高度粘稠浓缩物以降低其粘度并允许方便地处理。
特别优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂基于该配制剂的总重量包含小于5ppm，优选小于1ppm，更优选小于0.05ppm，甚至更优选小于5ppb，最优选小于3ppb金属阳离子。本发明的该优选配制剂的优点是没有不希望的金属和金属离子掺入集成电路中，因而不可能产生相应缺陷。
还优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂，其仅含有最大尺寸<3μm的(单独)颗粒(即不存在最大尺寸为3μm或更大的颗粒)。还更优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂，其仅含有最大尺寸<300nm的(单独)颗粒(即不存在最大尺寸为300nm或更大的颗粒)。
甚至还更优选如上所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂，其仅含有最大尺寸<30nm的(单独)颗粒(即不存在最大尺寸为30nm或更大的颗粒)。这例如可以通过将该稀释的配制剂滤过孔度直径小于30nm的过滤器(任选地将该工艺重复几次)而实现。
如上文所述的本发明配制剂优选含有至少一种选自烷基甜菜碱、烷基酰胺基丙基甜菜碱、两性乙酸盐、胺氧化物和烷基聚葡糖苷的辅助表面活性剂，其中烷基具有总数为6-16个碳原子，优选总数为8-12个碳原子。
表面活性剂溶液，优选作为如上所述(或者如上作为优选描述)的配制剂具有的优点是如上所述具有(特别)改善的清洁和冲洗效果。
如上文所述(或者如上作为优选描述)的本发明配制剂更优选含有至少一种选自如下的辅助表面活性剂：
-椰油甜菜碱，
-椰油酰胺基丙基甜菜碱，
-椰油两性乙酸盐
-椰油两性二乙酸盐
-月桂基二甲基胺氧化物
-肉豆蔻基二甲基胺氧化物
-月桂胺氧化物，和
-椰油酰胺基丙基胺氧化物。
含有一种或多种如上所述辅助表面活性剂的本发明配制剂的优点例如为：
(i)本发明所用组合物的铵盐的更高溶解性，和/或
(ii)如上所述清洁和冲洗效果的改善。
本发明还涉及一种制备如上所述(或者如上作为优选描述)的配制剂，优选用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的用途的配制剂的方法，至少包括下列步骤：
a)通过一种包括使亚硫酸氢根阴离子加成于一种或多种α,β-不饱和酯的双键的程序合成一种或多种如上所述(或者如上作为优选描述)的铵盐，从而得到一种或多种选自如下的相应二酯或三酯阴离子：
磺基丁二酸二酯阴离子，
(磺基甲基)丁二酸二酯阴离子，
甲基-磺基丁二酸二酯阴离子，
磺基戊二酸二酯阴离子，和
磺基丙三羧酸三酯阴离子，
b)将所述一种或多种如步骤a)中所合成的铵盐与水和/或一种或多种如上所述的有机溶剂混合以得到一种配制剂，
c)任选地将在步骤b)中所得到的配制剂滤过孔度直径<30nm的过滤器。
通常而言，上文就如下方面讨论的本发明的所有方面加以适当修改之后适用于制备本发明配制剂的方法：
包含一种或多种铵盐的组合物的本发明用途，
制备已清洁或冲洗产品的本发明方法，和/或
本发明配制剂。
同样地，制备下文所讨论配制剂的本发明方法的所有方面加以适当修改之后适用于：
包含一种或多种铵盐的组合物的本发明用途，
制备已清洁或冲洗产品的本发明方法，和/或
本发明配制剂。
在许多情况下，优选如上所定义的方法，其中在步骤a)中：
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子为如上所述(或者如上作为优选描述)的铵阳离子，从而在亚硫酸氢根阴离子到一种或多种α,β-不饱和酯的所述双键的所述加成之后构成一种或多种如上所述(或者如上作为优选描述)的铵盐，或者
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子不为选自三(2-羟基乙基)铵、二(2-羟基乙基)铵、三(2-羟基乙基)甲基铵、二(2-羟基乙基)二甲基铵、2-羟基乙基三甲基铵、2-羟基乙基三乙基铵、2-羟基丙基三甲基铵、二(2-羟基丙基)二甲基铵和三(2-羟基丙基)甲基铵的铵阳离子并且在随后步骤中将抗衡阳离子交换为这些铵阳离子的一种或多种，从而构成该一种或多种如上文所定义(或者如上作为优选描述)的铵盐，或者
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子不为铵阳离子，并且在随后步骤中将抗衡离子交换为铵阳离子，从而构成一种或多种如上所述(或者如上作为优选描述)的铵盐。
制备如上所述(或者如上作为优选描述)的配制剂的方法是有利的，因为目标产物仅以几个合成步骤合成，从而减少该合成所需反应器和/或工厂设备。
优选如上作为优选定义的包括步骤a)的制备配制剂的方法，
其中在随后的步骤中，将抗衡离子交换为如对上面作为优选定义的用途所定义的铵阳离子，从而构成该一种或多种如对上面作为优选定义的用途所定义的铵盐。
优选制备如上所述(或者如上作为优选描述)的配制剂的方法，其中所得一种或多种相应二酯或三酯阴离子选自：
(磺基甲基)丁二酸二酯阴离子，
甲基磺基丁二酸二酯阴离子，
磺基戊二酸二酯阴离子，和
磺基丙三羧酸三酯阴离子。
优选一种制备如上所述(或者如上作为优选描述)的配制剂的方法，包括如下步骤：
c)使在步骤b)中得到的配制剂滤过孔度直径<30nm的过滤器；
并且作为进一步的步骤包括：
d)将已过滤配制剂与额外的水混合以给出稀释的含水配制剂。
通过用孔度直径<30nm的过滤器过滤，除去了更大颗粒，后者在用如上所述(或者如上作为优选描述)的组合物清洁或冲洗所述产品之后否则将残留在产品表面(已曝光且显影的光刻胶)上。
尤其优选一种制备如上所述(或者如上作为优选定义)的配制剂的方法，其中加入的水为电子级水。
将电子级水加入如上所述(或者如上作为优选描述)的配制剂中的步骤是有利的，因为电子级水特别防止了：
水印缺陷，
斑点缺陷，和/或
降低了在用如上所述(或者如上作为优选描述)的组合物清洁或冲洗所
述产品之后残留在产品(已曝光且显影的光刻胶)表面上的颗粒量。
本发明的具体方面概述如下：
1.包含一种或多种选自如下的化合物的一种或多种铵盐的组合物在清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层中的用途：
磺基丁二酸二酯，
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
2.根据第1方面的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含选自质子化氨(NH4 +)、伯铵、仲铵、叔铵和季铵的铵阳离子。
3.根据任一前述方面的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含伯铵、仲铵、叔铵或季铵阳离子，其中该阳离子具有连接于铵氮原子的一个或多个选自未被取代烷基和被取代烷基的取代基，其中烷基在每种情况下为支化或线性烷基。
4.根据任一前述方面的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有连接于铵氮原子的一个或多个选自甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、1-戊基、2-戊基、3-戊基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基的季铵阳离子，其中这些取代基各自未被取代或者被一个或多个包含氧、硫、氮、氯或溴原子的基团取代。
5.根据第4方面的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有连接于铵氮原子的一个或多个选自羟基取代烷基的取代基的季铵阳离子，其中烷基选自甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基，其中优选该一个或多个取代基选自羟基甲基、2-羟基乙-1-基、2-羟基丙-1-基、3-羟基丙-1-基、1-羟基丙-2-基、2-羟基丁-1-基、3-羟基丁-1-基、4-羟基丁-1-基、1-(羟基甲基)丙-1-基、2-羟基-1-甲基丙-1-基、3-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-2-甲基丙-1-基和2-羟基-1,1-二甲基乙-1-基，其中更优选一个或多个取代基为2-羟基乙-1-基。
6.根据第2-5方面中任一项的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有与铵氮原子连接的如下取代基的季铵阳离子：
(a)1、2或3个选自未被取代甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，以及
(b)一个或多个选自被取代甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自被一个或多个包含氧、硫、氮、氯或溴原子的基团取代，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自优选选自羟基甲基、2-羟基乙-1-基、2-羟基丙-1-基、3-羟基丙-1-基、1-羟基丙-2-基、2-羟基丁-1-基、3-羟基丁-1-基、4-羟基丁-1-基、1-(羟基甲基)丙-1-基、1-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-1-甲基丙-1-基、3-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-2-甲基丙-1-基和2-羟基-1,1-二甲基乙-1-基，更优选2-羟基乙-1-基，
其中连接于铵氮原子的取代基总数为2、3或4。
7.根据第3-6方面中任一项的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有连接于铵氮原子的如下取代基的季铵阳离子：
(a)3个选自未被取代甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，其中优选所有3个取代基为甲基，和
(b)1个选自甲基、乙基、丙-1-基、丙-2-基、丁-1-基、丁-2-基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、己-1-基、己-2-基、己-3-基、2-甲基丙-1-基、2-甲基丙-2-基、2-甲基丁-1-基、3-甲基丁-1-基、2-甲基丁-2-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基戊-1-基、2-甲基戊-2-基、2-甲基戊-3-基、3-甲基戊-1-基、3-甲基戊-2-基、3-甲基戊-3-基、4-甲基戊-1-基和4-甲基戊-2-基的取代基，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自被一个或多个包含氧、硫、氮、氯或溴原子的基团取代，
其中这些连接于铵氮原子的取代基各自优选选自羟基甲基、2-羟基乙-1-基、2-羟基丙-1-基、3-羟基丙-1-基、1-羟基丙-2-基、2-羟基丁-1-基、3-羟基丁-1-基、4-羟基丁-1-基、1-(羟基甲基)丙-1-基、2-羟基-1-甲基丙-1-基、3-羟基-1-甲基丙-1-基、2-羟基-2-甲基丙-1-基、2-羟基-1,1-二甲基乙-1-基和5-羟基-3-氧杂戊基，其中该取代基更优选为2-羟基乙-1-基。
8.根据第3-7方面中任一项的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵。
9.根据任一前述方面的用途，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含具有2或3个通式(1)的酯基的阴离子：
其中在通式(1)的各酯基中，相互独立地：
-n为0、1或2，
-X为氢、甲基或乙基，
-R选自：
-未被取代支化烷基，
-未被取代线性烷基，
-被取代线性烷基，
-被取代支化烷基，
-未被取代支化链烯基，
-未被取代线性链烯基，
-被取代线性链烯基，和
-被取代支化链烯基。
10.根据第9方面的用途，其中在通式(1)的各酯基中，相互独立地：
-R具有的总碳原子数为1-18，优选5-13，更优选8-12，最优选9-10。
11.根据第9-10方面中任一项的用途，其中R选自：
-未被取代支化烷基，和
-未被取代支化链烯基。
12.根据第11方面的用途，其中在通式(1)的各酯基中，相互独立地：
(a)(i)R在未被取代支化烷基或未被取代支化链烯基的主碳链中具有的总碳原子数为5-8个碳原子，优选6-7个碳原子，和/或
(ii)R在未被取代支化烷基或未被取代支化链烯基的侧链中具有的总碳原子数为1-4个碳原子，优选2-3个碳原子，和/或
(b)n为0且R为被相应羧基酯化的醇的残基，其中所述醇具有的支化因子为0.1-8，优选1-5，更优选1-3。
13.根据第9-12方面中任一项的用途，其中R相互独立地选自：
-3,5,5-三甲基己基，
-2-乙基己基，
-3,3-二甲基丁基，
-2,4,4-三甲基戊基，
-2,2-二甲基丙基，
-2-丙基庚基，
-异壬基，
-异癸基，
-异十三烷基，
-2,6-二甲基-4-庚基，
-1-异丁基-3,5-二甲基己基，
-5,7,7-三甲基-2-(1,3,3-三甲基丁基)辛基，
-2-丙基戊基，
-1-乙基-2-甲基戊基，和
-6-甲基-2-庚基。
14.根据第9-13方面中任一项的用途，其中在通式(1)的各酯基中的各R相同。
15.根据任一前述方面的用途，其中该组合物包含：
-一种或多种包含三甲基-2-羟基乙基铵阳离子的铵盐，和
-下列阴离子中的一种或多种：
其中R1选自：
-3,5,5-三甲基己基，
-2-乙基己基，
-3,3-二甲基-2-丁基，和
-2,4,4-三甲基戊基。
16.根据任一前述方面的用途，其中该组合物为含水组合物。
17.根据任一前述方面的用途，其中
-该一种或多种铵盐的铵阳离子总量为2×10-5-4×10-2mol/L，和/或
-如第9-16方面中任一项所定义的该一种或多种铵盐的阴离子总量为2×10-5-4×10-2mol/L。
18.根据任一前述方面的用途，其中该组合物具有的平衡表面张力在临界胶束浓度下测定小于35mN/m，优选小于30mN/m，更优选小于27mN/m，最优选小于25mN/m。
19.根据任一前述方面的用途，其中所述清洁或冲洗为制备集成电路器件、光学器件、微机械或机械精密器件的方法的一部分。
20.根据任一前述方面的用途，其中将包含一种或多种铵盐的组合物用于清洁或冲洗，从而：
防止图案瓦解，
降低线边缘粗糙度，
防止或除去水印缺陷，
防止或减少光刻胶溶胀，
防止或减少斑点缺陷，和/或
除去颗粒。
21.根据任一前述方面的用途，其中具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层选自图案化已显影光刻胶层、图案化阻隔材料层、图案化多叠材料层和图案化介电材料层。
22.根据任一前述方面的用途，其中该图案化材料层具有线宽为32nm或更小，优选22nm或更小的线-间隙结构。
23.根据任一前述方面的用途，其中该图案化材料层对于非光刻胶结构具有大于10的纵横比且对于光刻胶结构具有大于2的纵横比。
24.制备包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的已清洁或冲洗产品的方法，该方法包括下列步骤：
-制备或提供包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品，
-制备或提供如第1-18方面中任一项所定义的组合物，以及
-用所述组合物清洁或冲洗所述产品，从而得到已清洁或冲洗产品。
25.根据第24方面的方法，包括下列步骤：
-对基材提供浸没式光刻胶、EUV光刻胶或电子束光刻胶层，
-在有或没有浸没液体下通过掩模使光刻胶层暴露于光化辐射，
-用显影剂溶液显影已曝光的光刻胶层，得到具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案，从而得到包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品，
-用所述组合物清洁或冲洗所述产品，从而得到已清洁或冲洗产品，以及任选地，
-干燥所述已清洁或冲洗产品，优选通过甩干或通过使用Marangoni效应的干燥方法。
26.根据第24-25方面中任一项的方法，其中该组合物如第1-19方面中任一项所定义和/或该图案化材料层如第22-24方面中任一项所定义。
27.配制剂，包含：
-水，和
-一种或多种如第1-15方面中任一项所定义的铵盐，以及任选地，
-一种或多种有机溶剂化合物，
其中该配制剂具有：
小于1000，优选小于100，更优选小于50的HAZEN色数，和/或
0.08-10NTU，优选0.2-5NTU，更优选0.2-1NTU的浊度。
28.根据第27方面的配制剂，其中如第1-16方面中任一项所定义的所述铵盐的总浓度为2×10-5-4×10-2mol/L。
29.根据第27-28方面中任一项的配制剂，其中一种或多种化合物的该一种或多种铵盐为一种或多种选自如下的化合物的铵盐：
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
30.根据第27-29方面中任一项的配制剂，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵。
31.根据第27-30方面中任一项的配制剂，其中该一种或者该不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵；
并且其中一种或多种化合物的该一种或多种铵盐为一种或多种选自如下的化合物的铵盐：
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
32.根据第27-31方面中任一项的配制剂，用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品的用途。
33.根据第27-32方面中任一项的配制剂，包含选自如下的有机溶剂化合物：
-总数为1-8个碳原子的醇，
-烷基乙二醇，
-烷基二甘醇，
-烷基三甘醇，
-烷基丙二醇，
-烷基二丙二醇，和
-烷基三丙二醇
其中烷基在每种情况下具有的总碳原子数为1-7。
34.根据第27-33方面中任一项的配制剂，基于该配制剂的总重量包含小于5ppm，优选小于1ppm，更优选小于0.05ppm，甚至更优选小于5ppb，最优选小于3ppb的金属阳离子。
35.根据第27-34方面中任一项的配制剂，仅含有最大尺寸<3μm，更优选<300nm，最优选<30nm的颗粒。
36.制备根据第27-35方面中任一项的配制剂的方法，至少包括下列步骤：
a)通过一种包括将亚硫酸氢根阴离子加成于一种或多种α,β-不饱和酯的双键的程序合成一种或多种如第1-16方面中任一项所定义的铵盐，从而得到一种或多种选自如下的相应二酯或三酯阴离子：
磺基丁二酸二酯阴离子，
(磺基甲基)丁二酸二酯阴离子，
甲基磺基丁二酸二酯阴离子，
磺基戊二酸二酯阴离子，和
磺基丙三羧酸三酯阴离子，
b)将在步骤a)中合成的所述一种或多种铵盐与水和/或一种或多种如第33方面所定义的有机溶剂混合以得到一种配制剂，
c)任选地，使在步骤b)中得到的配制剂滤过孔度直径<30nm的过滤器。
37.根据第36方面的方法，其中在步骤a)中，
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子为如第2-8方面中任一项所定义的铵阳离子，从而在亚硫酸氢根阴离子到一种或多种α,β-不饱和酯的所述双键的所述加成之后构成一种或多种如第1-15方面中任一项所定义的铵盐，或者
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子不为如第2-8方面中任一项所定义的铵阳离子并且在随后步骤中将抗衡阳离子交换为如第2-8方面中任一项所定义的铵阳离子，从而构成该一种或多种如第2-15方面中任一项所定义的铵盐，或者
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子不为铵阳离子，并且在随后步骤中将抗衡离子交换为铵阳离子，从而构成该一种或多种如第1-15方面中任一项所定义的铵盐。
38.根据第37方面的方法，其中在随后的步骤中，将抗衡离子交换为如第2-8方面中任一项所定义的铵阳离子，从而构成该一种或多种如第2-15方面中任一项所定义的铵盐。
39.根据第36或38方面中任一项的方法，包括如下步骤：
c)使在步骤b)中得到的配制剂滤过孔度直径<30nm的过滤器，
并且作为进一步的步骤包括：
d)将已过滤配制剂与额外的水混合以给出稀释的含水配制剂。
40.根据第36-39方面中任一项的方法，其中加入的水为电子级水。
41.根据第36-40方面中任一项的方法，其中所得一个或多个相应二酯或三酯阴离子选自：
(磺基甲基)丁二酸二酯阴离子，
甲基-磺基丁二酸二酯阴离子，
磺基戊二酸二酯阴离子，和
磺基丙三羧酸三酯阴离子。
本发明通过参考下列实施例和附图进一步说明。
附图：
图1：在用去离子水冲洗之后光刻胶的AFM图像(线＝26nm且间距(pitch)＝78nm)。
图2：在用含有磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐[其中两个R基团＝3,5,5-三甲基己基且n＝0]的本发明配制剂冲洗之后光刻胶的AFM图像(线＝26nm且间距＝78nm)。
图3：在用去离子水冲洗之后光刻胶的AFM图像(线＝40nm且间距＝120nm)。
图4：在用含有磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐[其中两个R基团＝3,5,5-三甲基己基且n＝0]的本发明配制剂冲洗之后光刻胶的AFM图像(线＝40nm且间距＝120nm)。
图5：在用含有含有2-羟基乙基三甲基铵磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯[其中两个R基团＝3,5,5-三甲基己基且n＝0]的本发明配制剂冲洗之后光刻胶的AFM图像(线＝40nm且间距＝120nm)。
实施例：
支化因子(测定方法)：
支化因子根据WO 2009/124922A1中所公开的方法通过1H-NMR光谱法测定。在第一步中使必须测定其支化因子的醇与三氯乙酰基异氰酸酯(TAI)反应，形成相应的氨基甲酸酯。在第二步骤测量所形成氨基甲酸酯的NMR光谱。将在1-0.4ppm之间的甲基的质子信号的面积(F(CH3))与对应于在4.7-4ppm之间的伯醇的质子信号的面积(F(CH2-OH))相比较。根据下式计算支化因子：
支化因子＝((F(CH3)/3)/(F(CH2-OH)/2))-1。
CMC(临界胶束浓度)(测定方法)：
根据平板法通过测量一系列具有不同浓度的表面活性剂水溶液的平衡表面张力用Kruess Tensiometer K 100测定CMC。所得曲线图通常具有两个不同区域。在CMC以下，平衡表面张力在大范围内线性地取决于表面活性剂浓度的对数。在CMC以上，平衡表面张力或多或少与该表面活性剂的浓度无关。这两个区域的数据点可以借助简单的线性回归统计学上拟合。CMC为与这些区域中的数据拟合的两条线性回归线之间的交点。
对于试验数据，见下表1。
平衡表面张力(根据DIN 53914测量；试验)：
表面活性剂水溶液的平衡表面张力通过平板法根据DIN 53914在25℃下用KruessTensiometer K 100测定。
平板法使用面积通常为几个平方厘米的薄板。该板通常由具有高表面能的铂制成，以确保完全润湿。在该板上由于润湿的力F经由张力计或微量天平测量并用来使用Wilhelmy方程式计算平衡表面张力：
其中l为Wilhelmy板的润湿周长且θ为液相和该板之间的接触角。
对于试验数据，见下表1。
表1
在表1中示出了在相应临界胶束浓度下测定的特定化合物(分别如权利要求书所定义或者作为参照)的平衡表面张力。如权利要求书中所定义的化合物(表1中的最先4项)的平衡表面张力为23.8-27.5mN/m。考虑到这些化合物是具有脂族结构部分的表面活性剂，这些值惊人地非常低。
表1中的最后两项(纯水和iC13H27O-(CH2CH2O)3SO3NH4)是用于对比的参照化合物。纯水具有高得多的平衡表面张力(约73mN/m)。最后一项说明的是在水中具有质子化氨作为抗衡离子的烷基醚硫酸盐(iC13H27O-(CH2CH2O)3SO3NH4)。平衡表面张力(35mN/m)与本发明配制剂相比高得多。
申请人用(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯和磺基丙三羧酸三酯的铵盐进行了根据DIN 53914的进一步测量。这些进一步测量的结果非常类似于上表1中使用磺基丁二酸二酯的铵盐所述的那些。
泡沫搅打体积(根据DIN 53902的测量方法；试验)：
在23℃下将200ml 0.5g/l表面活性剂溶液(对于(i)用于试验中的相应表面活性剂和(ii)单独选择的浓度变化见表2)放入标度1000ml的量筒中。通过以1Hz的频率从1000ml刻度到量筒底部手动推动多孔盘30次而产生泡沫。该多孔盘具有48mm的直径。在该盘中均匀分布的60个孔具有1mm的直径。作为时间的函数检测该水溶液上方的泡沫体积。在表2中示出了200秒后该水溶液上方的泡沫体积。
对于试验数据，见下表2：
表2
*表面活性剂化合物与根据表2第一项所用化合物相同；在第二项中示出的是在0.2g/l表面活性剂浓度下200秒后的泡沫体积
**在40℃和1g/l的表面活性剂浓度下的初始泡沫，来自D.Balzer等，SurfactantScience Series第91卷，New York 2000，第263页表31
在表2中示出了有关如上所述的不同表面活性剂和现有技术中已知的表面活性剂的泡沫形成的数据。包含磺基琥珀酸二(2-乙基己基)铵盐的溶液(项目5，本发明配制剂，即包含如上所定义的铵盐的组合物)显示出最低的泡沫形成。对于本发明的其他配制剂(即包含如上所述的铵盐的组合物；项目1-4)得到类似结果。本发明配制剂的泡沫体积值与现有技术中已知的表面活性剂(市售表面活性剂Marlon PS)的非常高的值相比低得多。
因此，本发明配制剂(即包含如上所定义的铵盐的组合物)与现有技术中已知的表面活性剂配制剂相比具有更低的泡沫体积。
此外，根据表2中的结果，表面活性剂溶液在一定程度上引起泡沫形成，但第一项与第二项的对比表明当相应表面活性剂的浓度降低时泡沫形成减少。
申请人用(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯和磺基丙三羧酸三酯的铵盐进行了根据DIN 53902的进一步测量。这些进一步测量的结果非常类似于上表2中使用磺基丁二酸二酯的铵盐所述的那些。
动态表面张力(根据ASTM D 3825-90的测量；试验)
动态表面张力用Lauda MPT 2仪器通过最大气泡压力法测定。通过毛细管将空气泵入表面活性剂溶液中。该仪器测量当气泡半径等于毛细管半径时在与毛细管分离的气泡中达到的最大压力。动态表面张力通过LaPlace方程式计算：
p＝2σ/r
其中p为气泡中的最大压力，
对应于毛细管的半径r，和
σ为气泡和表面活性剂溶液之间的动态表面张力。
气泡频率通过改变空气流而改变。气泡频率越高，表面活性剂不得不迁移到气泡表面以降低气泡周围的动态表面张力的时间越短。由气泡频率的改变产生从几毫秒到几秒的气泡表面年龄的时间轴。作为时间的函数的动态表面张力在恒定表面活性剂浓度(0.5g/l)和恒定环境温度下绘制。在表3中示出了1秒后的相应动态表面张力。
对于试验数据，见下表3：
表3
表3中的结果说明本发明不同配制剂(即包含如上所定义的铵盐的组合物)的动态表面张力。本发明不同配制剂(即包含如上所定义的铵盐的组合物)在1秒后的动态表面张力小于30mN/m(并且随着时间延长甚至进一步降低)。表3中的最后两项提供用于对比。纯水具有比本发明配制剂(即包含如上所定义的铵盐的组合物)高得多的动态表面张力(约73mN/m)。表3中的最后一项说明溶于水中的具有质子化氨作为抗衡离子的烷基醚硫酸盐。1秒后的动态表面张力(48mN/m)与本发明配制剂(即包含如上所定义的铵盐的组合物)相比高得多。对于所述用途(清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品)，本发明配制剂(即包含如上所定义的铵盐的组合物)是有利的，因为循环时间可以保持短。
申请人用(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯和磺基丙三羧酸三酯的铵盐进行根据ASTM D 3825-90的进一步测量。这些进一步测量的结果非常类似于上表3中使用磺基丁二酸二酯的铵盐所述的那些。
水溶液的NTU值(测定方法)：
NTU值根据EPA方法180.1例如用HACH Lange 2100 G仪器测定。
例如，对于1g/l 2-羟基乙基三甲基铵磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯(来自合成部分4b的表面活性剂)在DIW(电子级水，意指去离子水)中在1g/l 1-甲氧基-2-丙醇存在下的溶液，测得NTU值为0.3。
对于水(DIW)测得NTU值为0.08。
光刻胶溶胀和图案瓦解(测定方法；试验)：
图案瓦解和光刻胶溶胀通过使用AFM(原子力显微法)检查测定。对硅晶片提供100nm厚的浸没式光刻胶层。使用超纯水作为浸没液体通过掩模使提供的光刻胶层暴露于波长为193的UV辐射。由于该掩模，得到具有如下线-间隙结构的图案：
(A)线宽为26nm且间隙宽度(space width)为52nm(光刻胶层“L26P78”)以及纵横比为约4，以及
(B)线宽为40nm且间隙宽度为80nm(光刻胶层“L40 P120”)以及纵横比为约2.5。
光刻胶线之间的间隙为(A)52nm[L(线)26nm P(间距)78nm]和(B)80nm[L(线)40nmP(间距)120nm]。
然后将曝光的光刻胶层(A)和(B)烘烤并用含有TMAH(四甲基氢氧化铵)的显影剂水溶液显影。将已烘烤和显影的光刻胶层单独进行使用下列三种化学冲洗溶液之一的化学冲洗处理，这些化学冲洗溶液以不同比例含有：
(a)DIW(去离子水)，
(b)0.05重量％在DIW中的磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵(本发明配制剂或包含如上所述的铵盐的组合物)，
(c)0.05重量％在DIW中的磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯2-羟基乙基三甲基铵(本发明配制剂或包含如上所述的铵盐的组合物)。
各表面活性剂溶液与表面活性剂的量相比含有类似量(基于重量)的1-甲氧基-2-丙醇(用作有机(助)溶剂)。
各化学冲洗溶液作为胶泥施加。然后甩干硅晶片。
试验数据：
图案瓦解：
由下表4中所述试验数据可以得出如下结论：光刻胶层(B)(“L40P120”)在用化学冲洗溶液(b)和(c)处理时不显示出任何图案瓦解：在冲洗之前提供的所有9条线在冲洗之后仍然可见；也见图4和5。相比之下，在用DIW溶液冲洗的光刻胶层(B)中，理论总数为9条线中仅仅7条可见。
光刻胶(A)(“L26P78”)当用化学冲洗溶液(b)处理时显示出的瓦解图案数目减少：与其中总数为7条线中仅仅3条可见的用DIW溶液冲洗的光刻胶(也见图1)相比，理论总数为7条线中仍有5条可见(也见图2)。
对于试验数据，见下表4：
表4
因此，本发明配制剂和/或本发明所用组合物显著减少图案瓦解或者甚至防止图案瓦解。
溶胀：
对于试验数据，见下图1-5和上表4：
图1-5说明在用DIW以及包含磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐和磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯2-羟基乙基三甲基铵的溶液冲洗处理之后经由AFM得到的由上至下的图。具有线宽为(A)26nm，间隙为52nm(间距78nm)且纵横比为约4以及线宽为(B)40nm且间隙为80nm(间距120nm)的图案的干燥图案化光刻胶层显示出显著的图案瓦解。
对于L40 P120，通过如上所述的显微方法仅仅观察到轻微溶胀(当使用包含磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯2-羟基乙基三甲基铵的溶液时；也见图5)或无溶胀(当使用包含磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐时；也见图4)。
对于L26 P78，通过如上所述的显微方法仅仅观察到轻微溶胀(当使用包含磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐时)(也见图2)。
对于这两种光刻胶(L26 P78和L40 P120)，当使用DIW作为冲洗溶液时观察到溶胀(也见图1和3)。
因此，使用本发明配制剂和/或如上所述的组合物与用DIW的参照冲洗相比显著减少或者甚至防止了(取决于图案化结构的尺寸)光刻胶的溶胀。
申请人用(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯和磺基丙三羧酸三酯的铵盐进行对光刻胶溶胀和图案瓦解的进一步测量。这些进一步测量的结果非常类似于上表4中使用磺基丁二酸二酯的铵盐所述的那些。
水印缺陷、斑点缺陷、颗粒除去(测定方法；试验)：
颗粒除去通过扫描晶片的图案化材料层的表面进行。晶片使用连接于ASMLTwinscan NXT:1950i扫描仪的Sokudo Duo导轨制备。
制备相应图案化材料层的典型方法(包括使用本发明组合物或本发明配制剂)包括在250℃下预烘烤60s以及HMDS涂敷并在110℃下烘烤50℃。然后作为BARC(底部抗反射涂层)涂敷95nm Brewer Science ARC29SR并在205℃下烘烤60s。这之后是105nm TOK pi-6001或JSR AIM 5484抗蚀剂的抗蚀剂涂层。将抗蚀剂在120℃下烘烤60℃并且该TOK抗蚀剂得到额外的面漆。曝光在偶极场中进行。在扫描抗蚀剂之后，将晶片浸泡、清洁并在100℃下烘烤。对于手动冲洗试验，随后将晶片转移到FOSB(前开口运输箱)中并运送到实验室。然后将晶片用2.38重量％TMAH溶液显影并将测试溶液用于湿碰湿方法中。
在通过手动分配施加冲洗溶液(DIW(去离子水；表5中的第4项)对0.05重量％磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯2-羟基乙基三甲基铵(表面活性剂)、0.05重量％1-甲氧基-2-丙醇(助溶剂)和0.0002重量％N,N-二甲基肉豆蔻基胺氧化物的水溶液(表5中的第1和2项)或0.0002重量％1-辛醇(表5中的第3项))之后，将晶片甩干。
用于检查的仪器为：
-AFM
-SEM(Hitachi CG-5000)
-用于缺陷评估(缺陷表)的缺陷扫描(KLA 2385或类似)，任选SEM-Vision
在甩干晶片之后检查晶片的缺陷。在KLA2385(KLA Tencor)上产生下列数据。
对于试验数据，见下表5：
水印缺陷：
由扫描电子显微法(SEM，Hitachi CG-5000)和原子力显微法(AFM)证实干燥的硅晶片不显示出任何水印。
表5：颗粒除去：
表面活性剂＝磺基丁二酸二(3,5,5-三甲基己基)酯2-羟基乙基三甲基铵；助溶剂＝1-甲氧基-2-丙醇
在表5的最后一项(项目4)中，可见在用DIW溶液冲洗根据如上所述的程序制备的光刻胶之后残留477个颗粒。在项目1-3中，可见在用本发明溶液或组合物清洁或冲洗之后在光刻胶(即包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品)的表面上残留显著更少的颗粒。已清洁或冲洗光刻胶为用于制备包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的已清洁或冲洗产品的本发明方法的产品。
如表5所示，本发明配制剂和/或本发明所用组合物与用DIW冲洗的光刻胶相比导致残留在光刻胶表面上的颗粒量显著减少。这对于减少水印缺陷和减少斑点缺陷也是有利的。
申请人用(磺基甲基)丁二酸二酯、甲基磺基丁二酸二酯、磺基戊二酸二酯和磺基丙三羧酸三酯的铵盐对水印缺陷、斑点缺陷和颗粒的除去进行了进一步测量。这些进一步测量的结果非常类似于上表5中使用磺基丁二酸二酯的铵盐所述的那些。
合成：
1)马来酸二酯/富马酸二酯
a)混有富马酸二(2-乙基己基)酯的马来酸二(2-乙基己基)酯
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器和分水器的2升四颈圆底烧瓶中加入390.68g(3mol，2.0eq)2-乙基-1-己醇(工业级，纯度>95重量％，供应商BASF)、6g(0.0315mol，0.021eq)一水合对甲苯磺酸和450g甲苯并在20℃下搅拌。升温至40℃并分批加入147.09g(1.5mol，1.0eq)马来酸酐。在1小时内升温至126℃并通过分水器除去反应水。48小时后分离理论量的水。将反应混合物冷却至50℃并转移至分液漏斗。在50℃下将有机层洗涤3次，每次使用266g水。然后将有机相分离，在硫酸钠上干燥并滤过Seitz K900过滤器。在旋转蒸发器中在90℃和<10毫巴下除去甲苯。得到480g黄色液体(产率94mol％(对于理论量的所需酯结构))。在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法证实形成了所需马来酸二酯及其结构异构体富马酸二酯(由于热应力而异构化；马来酸二酯:富马酸二酯＝84:16)并显示出完全的酯化度。
a’)混有富马酸二(2-乙基己基)酯的马来酸二(2-乙基己基)酯
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器和分水器的1升四颈圆底烧瓶中加入150.5g(1.158mol，2.0eq)2-乙基-1-己醇(工业级，纯度>95重量％，供应商BASF)、4.4g(0.0232mol，0.04eq)一水合对甲苯磺酸、191g甲苯和56.7g(0.579mol，1.0eq)马来酸酐并在20℃下搅拌。升温至123-125℃并使氮气流在该液体上流过。通过分水器除去反应水。12小时后分离理论量的水。将反应混合物冷却至50℃并转移至分液漏斗。在50℃下将有机层洗涤3次，每次使用127g水。然后分离有机相并在旋转蒸发器中在90℃和<10毫巴下除去甲苯。然后将产物滤过Seitz K900过滤器。得到185g黄色液体(产率94mol％(对于理论量的所需酯结构))。在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法证实形成了所需马来酸二酯及其结构异构体富马酸二酯(由于热应力而异构化；马来酸二酯:富马酸二酯＝92:8)并显示出完全的酯化度。
b)混有富马酸二(3,5,5-三甲基-1-己基)酯的马来酸二(3,5,5-三甲基-1-己基)酯
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器和分水器的2升四颈圆底烧瓶中加入390.35g(2.692mol，2.0eq)3,5,5-三甲基-1-己醇(工业级，纯度>85重量％，其余为结构异构体，供应商Oxea)、5.4g(0.0284mol，0.02eq)一水合对甲苯磺酸和450g甲苯并在20℃下搅拌。升温至40℃并分批加入131.99g(1.346mol，1.0eq)马来酸酐。在1小时内升温至125℃并通过分水器除去反应水。67小时后分离理论量的水。将反应混合物冷却至50℃并转移至分液漏斗。在50℃下将有机层洗涤3次，每次使用300g水。然后将有机相分离，在硫酸钠上干燥并滤过Seitz K900过滤器。在旋转蒸发器中在90℃和<10毫巴下除去甲苯。得到468g黄色液体(产率94mol％(对于理论量的所需酯结构))。在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法证实形成了所需马来酸二酯及其结构异构体富马酸二酯(由于热应力而异构化；马来酸二酯:富马酸二酯＝80:20)并显示出完全的酯化度。
b’)混有富马酸二(3,5,5-三甲基-1-己基)酯的马来酸二(3,5,5-三甲基-1-己基)酯
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器和分水器的1升四颈圆底烧瓶中加入166.8g(1.158mol，2.0eq)3,5,5-三甲基-1-己醇(工业级，纯度>85重量％，其余为结构异构体，供应商Oxea)、4.4g(0.0232mol，0.04eq)一水合对甲苯磺酸、191g甲苯和56.7g(0.579mol，1.0eq)马来酸酐并在20℃下搅拌。升温至123-125℃并使氮气流在该液体上流过。通过分水器除去反应水。12小时后分离理论量的水。将反应混合物冷却至50℃并转移至分液漏斗。在50℃下将有机层洗涤3次，每次使用127g水。然后分离有机相并在旋转蒸发器中在90℃和<10毫巴下除去甲苯。然后将产物滤过Seitz K900过滤器。得到202g黄色液体(产率94mol％(对于理论量的所需酯结构))。在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法证实形成了所需马来酸二酯及其结构异构体富马酸二酯(由于热应力而异构化；马来酸二酯:富马酸二酯＝93:7)并显示出完全的酯化度。
c)混有富马酸二(异壬基)酯的马来酸二(异壬基)酯
在20℃下在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器和分水器的2升四颈圆底烧瓶中加入389.4g(2.699mol，2.0eq)Nonanol N(工业级，纯度>95重量％，供应商BASF)、5.4g(0.0282mol，0.021eq)一水合对甲苯磺酸和450g甲苯。升温至40℃并在搅拌下分批加入132.3g(1.350mol，1.0eq)马来酸酐。升温至126℃。通过分水器除去反应水。72小时后分离理论量的水。将反应混合物冷却至50℃并转移至分液漏斗。在50℃下将有机层洗涤3次，每次使用266g水。然后分离有机相并在旋转蒸发器中在90℃和<10毫巴下除去甲苯。然后将产物滤过Seitz K900过滤器。得到472g黄色液体(产率95mol％(对于理论量的所需酯结构))。在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法证实形成了所需马来酸二酯及其结构异构体富马酸二酯(由于热应力而异构化；马来酸二酯:富马酸二酯＝83:17)并显示出完全的酯化度。
d)混有富马酸二(2-丙基庚基)酯的马来酸二(2-丙基庚基)酯
在20℃下在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器和分水器的2升四颈圆底烧瓶中加入427.4g(2.7mol，2.0eq)2-丙基-1-庚醇(工业级，纯度>95重量％，供应商BASF)、5.4g(0.0282mol，0.021eq)一水合对甲苯磺酸和450g甲苯。升温至40℃并在搅拌下分批加入132.3g(1.350mol，1.0eq)马来酸酐。升温至126℃并使氮气流在该液体上流过。通过分水器除去反应水。8小时之后分离理论量的水。将反应混合物冷却至50℃并转移至分液漏斗。在50℃下将有机层洗涤3次，每次使用200g水。然后分离有机相并在旋转蒸发器中在90℃和<10毫巴下除去甲苯。然后将产物滤过Seitz K900过滤器。得到527g黄色液体(产率94mol％(对于理论量的所需酯结构))。在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法证实形成了所需马来酸二酯及其结构异构体富马酸二酯(由于热应力而异构化；马来酸二酯:富马酸二酯＝95:5)并显示出完全的酯化度。
2)磺基琥珀酸二烷基酯铵盐(即磺基丁二酸二烷基酯的铵盐)
a)磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯铵盐
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器的2升四颈圆底烧瓶中加入340.5g(1.0mol，1.0eq)马来酸二(2-乙基己基)酯和富马酸二(2-乙基己基)酯的84:16混合物和432g甲氧基-2-丙醇(电子级)并在20℃下搅拌。升温至105℃并在接下来的2小时内连续加入177g(1.25mol亚硫酸氢铵，1.25eq)亚硫酸氢铵溶液(70重量％水溶液)。在加料过程中温度在100-105℃之间变化并且水在回流下沸腾。将反应混合物降温至100℃并在100℃下搅拌4小时。通过在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法分析粗产物证实形成了所需结构且双键由于亚硫酸根的加成而完全消除。二酯官能团保持原样。使氮气流(1.5倍反应器体积/小时)在该液体上流过并通过在80-100℃和800-250毫巴的减压下共沸蒸馏除去水。为了补偿甲氧基-2-丙醇的损失，两次加入每次216g的甲氧基-2-丙醇(电子级)。目标是具有大约50-55重量％相应磺基琥珀酸酯铵盐的活性物含量。将反应混合物冷却至15℃，滤过SeitzK150过滤器以除去不溶性盐。得到754g溶液。该溶液含有54.6重量％所需化合物，45.1重量％甲氧基-2-丙醇和0.3重量％水。该溶液含有再次由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法显示的所需结构。通过Karl-Fischer分析水含量。甲氧基-2-丙醇的含量由定量气相色谱法测定。所需结构的产率为94mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)(由于过滤和除去不溶性盐而存在一定材料损失，此时少部分表面活性剂被吸附)。将该溶液在2℃下储存3周。该溶液清澈且不显示出任何沉淀。金属离子含量<10ppm。
b)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器的2升四颈圆底烧瓶中加入313.0g(0.85mol，1.0eq)马来酸二(3,5,5-三甲基己基)酯和富马酸二(3,5,5-三甲基己基)酯的80:20混合物和86.41g新戊二醇并在20℃下搅拌。升温至115℃并在接下来的2小时内连续加入150.44g(1.0625mol亚硫酸氢铵，1.25eq)亚硫酸氢铵溶液(70重量％水溶液)。在加料过程中温度降至103℃并且水在回流下沸腾。将反应混合物降温至100℃并在100℃下搅拌4小时。通过在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法分析粗产物证实形成了所需结构且双键由于亚硫酸根的加成而完全消除。二酯官能团保持原样。将反应混合物冷却至90℃并加入171.17g水。在温度进一步降至80℃之后加入171.16g丁基二甘醇。在80℃下搅拌10分钟之后将反应混合物转移至分液漏斗并除去下层相(7.9g)。上层相(875g)含有44.5重量％所需结构(再次由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法显示)，8.68重量％新戊二醇，19.61重量％丁基二甘醇和23.5重量％水(其余为2.36重量％盐)。将该溶液在2℃下储存2周。该溶液清澈且不显示出任何沉淀。b’)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器的1升四颈圆底烧瓶中加入202g(0.55mol，1.0eq)马来酸二(3,5,5-三甲基己基)酯和富马酸二(3,5,5-三甲基己基)酯的93:7混合物和266g甲氧基-2-丙醇(电子级)并在20℃下搅拌。升温至105℃并在接下来的2小时内连续加入97g(0.69mol亚硫酸氢铵，1.25eq)亚硫酸氢铵溶液(70重量％水溶液)。在加料过程中温度在100-105℃之间变化并且水在回流下沸腾。将反应混合物降温至100℃并在100℃下搅拌4小时。通过在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法分析粗产物证实形成了所需结构且双键由于亚硫酸根的加成而完全消除。二酯官能团保持原样。使氮气流(1.5倍反应器体积/小时)在该液体上流过并通过在80-100℃和800-450毫巴的减压下共沸蒸馏除去水。为了补偿甲氧基-2-丙醇的损失，两次加入每次133g的甲氧基-2-丙醇(电子级)。目标是具有大约50-55重量％相应磺基琥珀酸酯铵盐的活性物含量。将反应混合物冷却至20℃，滤过Seitz K150过滤器以除去不溶性盐。得到458g溶液。该溶液含有53.7重量％所需化合物，45.8重量％甲氧基-2-丙醇和0.5重量％水。该溶液含有再次由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法显示的所需结构。水的含量通过Karl-Fischer分析测定。甲氧基-2-丙醇的含量通过定量气相色谱法测定。所需结构的产率为96mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)(由于过滤和除去不溶性盐而存在一定材料损失，此时少部分表面活性剂被吸附)。金属离子含量<10ppm。
c)磺基琥珀酸二(异壬基)酯铵盐
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器的1升四颈圆底烧瓶中加入106.7g(0.289mol，1.0eq)马来酸二(异壬基)酯和富马酸二(异壬基)酯的83:17混合物和135g甲氧基-2-丙醇(电子级)并在20℃下搅拌。升温至105℃并在接下来的2小时内连续加入51.3g(0.362mol亚硫酸氢铵，1.25eq)亚硫酸氢铵溶液(70重量％水溶液)。在加料过程中温度在100-105℃之间变化并且水在回流下沸腾。将反应混合物降温至100℃并在100℃下搅拌4小时。通过在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法分析粗产物证实形成了所需结构且双键由于亚硫酸根的加成而完全消除。二酯官能团保持原样。使氮气流(1.5倍反应器体积/小时)在该液体上流过并通过在80-100℃和700-250毫巴的减压下共沸蒸馏除去水。为了补偿甲氧基-2-丙醇的损失，两次加入每次62g的甲氧基-2-丙醇(电子级)。目标是具有大约50-57重量％相应磺基琥珀酸酯铵盐的活性物含量。将反应混合物冷却至20℃，滤过SeitzK150过滤器以除去不溶性盐。得到220g溶液。该溶液含有56.5％所需化合物，43.2％甲氧基-2-丙醇和0.3％水。该溶液含有再次由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法显示的所需结构。水的含量通过Karl-Fischer分析测定。甲氧基-2-丙醇的含量通过定量气相色谱法测定。所需结构的产率为92mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)(由于过滤和除去不溶性盐而存在一定材料损失，此时少部分表面活性剂被吸附)。将该溶液在10℃下储存2周。该溶液清澈且不显示出任何沉淀。金属离子含量<10ppm。
d)磺基琥珀酸二(2-丙基庚基)酯铵盐
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器的1升四颈圆底烧瓶中加入150g(0.387mol，1.0eq)马来酸二(2-丙基庚基)酯和富马酸二(2-丙基庚基)酯的95:5混合物和190g甲氧基-2-丙醇(电子级)并在20℃下搅拌。升温至105℃并在接下来的2小时内连续加入66.9g(0.473mol亚硫酸氢铵，1.25eq)亚硫酸氢铵溶液(70重量％水溶液)。在加料过程中温度在100-105℃之间变化并且水在回流下沸腾。将反应混合物降温至100℃并在100℃下搅拌4小时。通过在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法分析粗产物证实形成了所需结构且双键由于亚硫酸根的加成而完全消除。二酯官能团保持原样。使氮气流(1.5倍反应器体积/小时)在该液体上流过并通过在80-100℃和700-250毫巴的减压下共沸蒸馏除去水。为了补偿甲氧基-2-丙醇的损失，两次加入每次130g的甲氧基-2-丙醇(电子级)。目标是具有大约50-65重量％相应磺基琥珀酸酯铵盐的活性物含量。将反应混合物冷却至20℃，滤过SeitzK150过滤器以除去不溶性盐。得到220g溶液。该溶液含有62.5重量％所需化合物，37.2重量％甲氧基-2-丙醇和0.3重量％水。该溶液含有再次由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法显示的所需结构。水的含量通过Karl-Fischer分析测定。甲氧基-2-丙醇的含量通过定量气相色谱法测定。所需结构的产率为91mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)(由于过滤和除去不溶性盐而存在一定材料损失，此时少部分表面活性剂被吸附)。将该溶液在20℃下储存2周。该溶液轻微散射但仍均匀。金属离子含量<10ppm。
3)磺基琥珀酸二烷基酯钠盐(非本发明)
a)磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯钠盐
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器的4升四颈圆底烧瓶中加入55.4g(0.163mol，1.0eq)马来酸二(2-乙基己基)酯和富马酸二(2-乙基己基)酯的84:16混合物和396g 1,4-二
烷并在20℃下搅拌。升温至50℃并在接下来的1小时内连续加入1108.35g(4.26mol亚硫酸氢钠，26.15eq)亚硫酸氢钠溶液(40重量％水溶液)，将pH值用19.2g(0.24mol，1.47eq)氢氧化钠溶液(50重量％水溶液)调节至pH＝5。升温至88℃并将反应混合物在88℃下搅拌24小时。然后在30分钟内连续加入额外的347.87g(1.441mol，8.84eq)亚硫酸氢钠溶液(40重量％水溶液)，将pH值用7g(0.0875mol，0.54eq)氢氧化钠溶液(50重量％水溶液)调节至pH＝5。在搅拌48小时之后，在30分钟内连续加入额外的347.87g(1.441mol，8.84eq)亚硫酸氢钠溶液(40重量％水溶液)，将pH值用7g(0.0875mol，0.54eq)氢氧化钠溶液(50重量％水溶液)调节至pH＝5。在88℃下60小时之后将反应混合物转移至分液漏斗并分离两相。使用旋转蒸发器在90℃和<10毫巴下从有机相除去水和1,4-二
烷4小时。正如由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法显示，形成了所需结构且双键由于亚硫酸根的加成而完全消除。所需结构的产率为100mol％(对于本发明酯结构)且产物作为与其他盐的混合物得到。
b)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯钠盐
在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、回流冷凝器的4升四颈圆底烧瓶中加入60.0g(0.163mol，1.0eq)马来酸二(3,5,5-三甲基己基)酯和富马酸二(3,5,5-三甲基己基)酯的80:20混合物和396g 1,4-二
烷并在20℃下搅拌。升温至50℃并在接下来的1小时内连续加入1108.35g(4.26mol亚硫酸氢钠，26.15eq)亚硫酸氢钠溶液(40重量％水溶液)，将pH值用19.2g(0.24mol，1.47eq)氢氧化钠溶液(50重量％水溶液)调节至pH＝5。升温至88℃并将反应混合物在88℃下搅拌24小时。然后在30分钟内连续加入额外的347.87g(1.441mol，8.84eq)亚硫酸氢钠溶液(40重量％水溶液)，将pH值用7g(0.0875mol，0.54eq)氢氧化钠溶液(50重量％水溶液)调节至pH＝5。在搅拌48小时之后，在30分钟内连续加入额外的347.87g(1.441mol，8.84eq)亚硫酸氢钠溶液(40％水溶液)，将pH值用7g(0.0875mol，0.54eq)氢氧化钠溶液(50重量％水溶液)调节至pH＝5。在88℃下60小时之后将反应混合物转移至分液漏斗并分离两相。使用旋转蒸发器在90℃和<10毫巴下从有机相除去水和1,4-二
烷4小时。正如由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法显示，形成了所需结构且双键由于亚硫酸根的加成而完全消除。所需结构的产率为100mol％(对于本发明酯结构)且产物作为与其他盐的混合物得到。
4)磺基琥珀酸二烷基酯胆碱盐
a)磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯胆碱盐
在20℃下在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、pH计、回流冷凝器的4升四颈圆底烧瓶中加入1130g甲氧基-2-丙醇和273g Amberlyst 15(离子交换剂，酸型)，同时在加料过程中升温至28℃。将180.26g(0.406mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯钠盐溶于898.8g甲氧基-2-丙醇中并滤过Seitz K900过滤器以除去不溶性盐。15分钟之后在20分钟内将溶于甲氧基-2-丙醇中的上述180.26g(0.406mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯钠盐滴加到4升四颈圆底烧瓶中。将反应混合无在40℃下搅拌4小时并滤过Seitz K900过滤器以除去不溶性盐。
在4L四颈圆底烧瓶中加入额外560g甲氧基-2-丙醇并随后加入135g Amberlyst15。然后加入上述过滤的溶液并将反应混合物在40℃下搅拌3小时，然后再次过滤。将反应混合物用胆碱氢氧化物水溶液(23％水溶液)中和。为了这样做，要求43.5g(0.359mol)胆碱氢氧化物以在22℃下实现7.2的pH值(不要求理论量的0.406mol胆碱氢氧化物，因为大约10mol％磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯钠盐(对于理论量的所需表面活性剂结构)已经由于在离子交换材料上吸附或者由于过滤而损失)。在旋转蒸发器中在降低的真空(<10毫巴)和60℃下除去甲氧基-2-丙醇和水。得到188.5g物质。正如由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法所显示，形成了所需结构且抗衡离子完全交换。为了得到50重量％溶液，加入188.5g甲氧基-2-丙醇并将该混合物滤过Seitz K200过滤器。得到376g红色液体，其含有50重量％所需最终结构(所需产物)。
a’)磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯胆碱盐
将柱用湿Amberlyst(Amberlyst 15氢型，由Fluka提供)填充至约20cm的高度。床体积为约280ml。在该柱中有100g湿Amberlyst，将其用1120g水(电子级)冲洗以除去有色副产物或残留量的钠离子。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗以除去水。然后将94.9g(0.118mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯铵盐溶液(54.6重量％甲氧基-2-丙醇溶液)用112.3g甲氧基-2-丙醇(电子级)稀释以将活性物含量调节为25％(重量％)。然后在32分钟内将该稀释溶液滴加到该柱上。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗。
不收集最初150ml由该柱出来的液体。20分钟之后收集1号级分：170.84g(花大约30分钟收集该量)并分析(2.1重量％水含量，根据定量气相色谱法74.2重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：25.6mg KOH/g->0.0781mol酸)。然后收集2号级分：花大约23分钟并分析该级分(1.5重量％水含量，根据定量气相色谱法83重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：9.0mg KOH/g->0.0264mol酸)。还收集3号级分(270ml，花大约25分钟)，但它没有显示出酸的存在，这确实意味着不存在游离磺酸(1.0重量％水含量，根据定量气相色谱法96.8重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：0mg KOH/g->0mol酸)。根据该酸值，该表面活性剂转化成相应磺酸且收集大约90-95mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)表面活性剂。其余的由于在离子交换材料上吸附而损失。将该柱或离子交换剂用3.3L盐酸(电子级)作为在水/甲氧基-2-丙醇(90/10，各自为电子级)中的5重量％溶液再生，最后用3L水(电子级)冲洗。
合并1号和2号级分，将从中取出的样品除去溶剂(使用旋转蒸发器)并分析：元素分析以及在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法表明向相应游离磺酸的转化进行至>95mol％的程度(对于理论量的所需表面活性剂结构)。合并1号和2号级分得到335.0g，将其在500ml四颈圆底烧瓶中在22℃下用胆碱氢氧化物水溶液(46重量％水溶液)中和。对于335.0g合并级分需要26.08g(0.0990mol)胆碱氢氧化物以在22℃下调节7.06的pH值(不要求理论量的0.118mol，因为磺基琥珀酸二(2-乙基己基)酯铵盐由于吸附到Amberlyst上而损失)。将该溶液滤过Seitz K150过滤器。得到336.5g红色液体，其含有15.4重量％所需结构(根据定量气相色谱法78.2重量％甲氧基-2-丙醇，根据Karl-Fischer 6.4重量％水)。
在减压和温和温度(60℃，10毫巴)下通过与甲氧基-2-丙醇共沸蒸馏而除去水。得到102g液体，对其进行分析。它含有51重量％所需结构，这由在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法证实，47.7重量％甲氧基-2-丙醇和0.3重量％水。水含量通过Karl-Fischer分析测定，而活性物含量通过由定量气相色谱法测定甲氧基-2-丙醇的含量并测定水含量而间接测定(作为替换，在真空下完全除去溶剂检验了测定活性物含量的前述方法)。最后使该溶液滤过Seitz K150过滤器。然而，分离少量与产物混合的盐(～1g)。将该溶液在10℃下储存2周。该溶液清澈且不显示出任何沉淀。金属离子含量<10ppm。
b)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯胆碱盐
在20℃下在装有桨式搅拌器、PT100热电元件、pH计、回流冷凝器的4升四颈圆底烧瓶中加入1130g甲氧基-2-丙醇和273g Amberlyst 15(离子交换剂，酸型)，同时在加料过程中升温至28℃。将191.63g(0.406mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯钠盐溶于898.8g甲氧基-2-丙醇中并滤过Seitz K900过滤器以除去不溶性盐。15分钟之后在20分钟内将溶于甲氧基-2-丙醇中的上述191.63g(0.406mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯钠盐滴加到4升四颈圆底烧瓶。将反应混合物在40℃下搅拌4小时并滤过SeitzK900过滤器以除去不溶性盐。
在4升四颈圆底烧瓶中加入额外的560g甲氧基-2-丙醇并随后加入135gAmberlyst 15。然后加入如上所述的过滤溶液并将反应混合物在40℃下搅拌3小时，然后再次过滤。将反应混合物用胆碱氢氧化物水溶液(23重量％水溶液)中和。为了这样做，要求43.5g(0.359mol)胆碱氢氧化物以在22℃下实现7.2的pH值(不要求理论量的0.406mol胆碱氢氧化物，因为大约10mol％磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯钠盐(对于理论量的所需表面活性剂结构)已经由于在离子交换材料上吸附或者由于过滤而损失)。在旋转蒸发器中在降低的真空(<10毫巴)和60℃下除去甲氧基-2-丙醇和水。得到190.7g物质。正如由在CDCl3和MeOD中的1H-NMR光谱法所显示，形成了所需结构且抗衡离子完全交换。为了得到50重量％溶液，加入190.7g甲氧基-2-丙醇并将该混合物滤过Seitz K200过滤器。得到368.04g红色液体，其含有50重量％所需最终结构(所需产物)。
b’)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯胆碱盐
将柱用湿Amberlyst(Amberlyst 15氢型，由Fluka提供)填充至约20cm的高度。床体积为约280ml。在该柱中有100g湿Amberlyst，将其用1120g水(电子级)冲洗以除去有色副产物或残留量的钠离子。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗以除去水。然后将102.3g(0.118mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐溶液(53.7重量％甲氧基-2-丙醇溶液)用117.5g甲氧基-2-丙醇(电子级)稀释以将活性物含量调节为25％(重量％)。然后在32分钟内将该稀释溶液滴加到该柱上。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗。
不收集最初150ml由该柱出来的液体。20分钟之后收集1号级分：171.77g(花大约30分钟收集该量)并分析(2.2重量％水含量，根据定量气相色谱法74.2重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：24.9mg KOH/g->0.0762mol酸)。然后收集2号级分：花大约23分钟并分析该级分(1.6重量％水含量，根据定量气相色谱法86重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：10.0mg KOH/g->0.0337mol酸)。还收集3号级分(260ml，花大约20分钟)，但它没有显示出酸的存在，这确实意味着不存在游离磺酸(0.8重量％水含量，根据定量气相色谱法93.8重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：0mg KOH/g->0mol酸)。根据该酸值，该表面活性剂转化成相应磺酸且收集大约93mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)。其余的由于在离子交换材料上吸附而损失。将该柱或离子交换剂用3.3L盐酸(电子级)作为在水/甲氧基-2-丙醇(90/10，各自为电子级)中的5重量％溶液再生，最后用3L水(电子级)冲洗。
合并1号和2号级分，将从中取出的样品除去溶剂(使用旋转蒸发器)并分析：元素分析以及在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法表明向相应游离磺酸的转化进行至>95mol％的程度(对于理论量的所需表面活性剂结构)。合并1号和2号级分得到333.2g，将其在500ml四颈圆底烧瓶中在22℃下用胆碱氢氧化物水溶液(46重量％水溶液)中和。对于333.2g合并级分需要25.58g(0.0971mol)胆碱氢氧化物以在22℃下调节7.06的pH值(不要求理论量的0.118mol，因为磺基琥珀酸二(3,5,5-三甲基己基)酯铵盐由于吸附到Amberlyst上而损失)。将该溶液滤过Seitz K150过滤器。得到332.4g红色液体，其含有15.2重量％所需结构(根据定量气相色谱法78.8重量％甲氧基-2-丙醇，根据Karl-Fischer 6.0重量％水)。
在减压和温和温度(60℃，10毫巴)下通过与甲氧基-2-丙醇共沸蒸馏而除去水。得到101g液体，对其进行分析。它含有50重量％所需结构，这由在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法证实，49.8重量％甲氧基-2-丙醇和0.2重量％水。水含量通过Karl-Fischer分析测定，而活性物含量通过由定量气相色谱法测定甲氧基-2-丙醇的含量并测定水含量而间接测定(作为替换，在真空下完全除去溶剂检验了测定活性物含量的前述方法)。最后使该溶液滤过Seitz K150过滤器。然而，分离少量与产物混合的盐(～1g)。将该溶液在10℃下储存2周。该溶液清澈且不显示出任何沉淀。金属离子含量<10ppm。
c)磺基琥珀酸二(异壬基)酯胆碱盐
将柱用湿Amberlyst(Amberlyst 15氢型，由Fluka提供)填充至约20cm的高度。床体积为约280ml。在该柱中有100g湿Amberlyst，将其用1120g水(电子级)冲洗以除去有色副产物或残留量的钠离子。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗以除去水。然后将97.5g(0.118mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(异壬基)酯铵盐溶液(56.5重量％甲氧基-2-丙醇溶液)用123g甲氧基-2-丙醇(电子级)稀释以调节活性物含量为25％(重量％)。然后在32分钟内将该稀释溶液滴加到该柱上。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗。
不收集最初150ml由该柱出来的液体。20分钟后收集1号级分：172.4g(花大约30分钟收集该量)并分析(2.1重量％水含量，根据定量气相色谱法75.1重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：25.3mg KOH/g->0.0778mol酸)。然后收集2号级分：花大约23分钟并分析该级分(1.5重量％水含量，根据定量气相色谱法87重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：9.0mg KOH/g->0.0260mol酸)。还收集3号级分(250ml，花大约20分钟)，但它没有显示出酸的存在，这确实意味着不存在游离磺酸(0.9重量％水含量，根据定量气相色谱法95.1重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：0mg KOH/g->0mol酸)。根据酸值，该表面活性剂转化成相应磺酸且收集大约94mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)。其余的由于在离子交换材料上吸附而损失。将该柱或离子交换剂用3.3L盐酸(电子级)作为在水/甲氧基-2-丙醇(90/10，各自为电子级)中的5重量％溶液再生，最后用3L水(电子级)冲洗。
合并1号和2号级分，将从中取出的样品除去溶剂(使用旋转蒸发器)并分析：元素分析以及在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法表明向相应游离磺酸的转化进行至>95mol％的程度(对于理论量的所需表面活性剂结构)。合并1号和2号级分得到334.3g，将其在500ml四颈圆底烧瓶中在22℃下用胆碱氢氧化物水溶液(46重量％水溶液)中和。对于334.3g合并级分需要25.29g(0.0960mol)胆碱氢氧化物以在22℃下调节7.06的pH值(不要求理论量的0.118mol，因为磺基琥珀酸二(异壬基)酯铵盐由于吸附到Amberlyst上而损失)。将该溶液滤过Seitz K150过滤器。得到330.8g红色液体，其含有16.0重量％所需结构(根据定量气相色谱法77.9重量％甲氧基-2-丙醇，根据Karl-Fischer 6.1重量％水)。
在减压和温和温度(60℃，10毫巴)下通过与甲氧基-2-丙醇共沸蒸馏而除去水。得到102g液体，对其进行分析。它含有52重量％所需结构，这由在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法证实，47.8重量％甲氧基-2-丙醇和0.2重量％水。水含量通过Karl-Fischer分析测定，而活性物含量通过由定量气相色谱法测定甲氧基-2-丙醇的含量并测定水含量而间接测定(作为替换，在真空下完全除去溶剂检验了测定活性物含量的前述方法)。最后使该溶液滤过Seitz K150过滤器。然而，分离少量与产物混合的盐(～1g)。将该溶液在20℃下储存2周。该溶液清澈且不显示出任何沉淀。金属离子含量<10ppm。
d)磺基琥珀酸二(2-丙基庚基)酯胆碱盐
将柱用湿Amberlyst(Amberlyst 15氢型，由Fluka提供)填充至约20cm的高度。床体积为约280ml。在该柱中有100g湿Amberlyst，将其用1120g水(电子级)冲洗以除去有色副产物或残留量的钠离子。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗以除去水。然后将93.5g(0.118mol，1.0eq)磺基琥珀酸二(2-丙基庚基)酯铵盐溶液(62.5重量％甲氧基-2-丙醇溶液)用140.1g甲氧基-2-丙醇(电子级)稀释以调节活性物含量为25％(重量％)。然后在32分钟内将该稀释溶液滴加到该柱上。然后将该柱用560g甲氧基-2-丙醇(电子级)冲洗。
不收集最初150ml由该柱出来的液体。20分钟后收集1号级分：174.8g(花大约30分钟收集该量)并分析(2.3重量％水含量，根据定量气相色谱法78.2重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：23.7mg KOH/g->0.0740mol酸)。然后收集2号级分：花大约23分钟并分析该级分(1.4重量％水含量，根据定量气相色谱法87重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：11.0mg KOH/g->0.0306mol酸)。也收集3号级分(250ml，花大约20分钟)，但它没有显示出酸的存在，这确实意味着不存在游离磺酸(0.8重量％水含量，根据定量气相色谱法93.8重量％甲氧基-2-丙醇，酸值：0mg KOH/g->0mol酸)。根据该酸值，该表面活性剂转化成相应磺酸且收集大约93mol％(对于理论量的所需表面活性剂结构)。其余的由于在离子交换材料上吸附而损失。将该柱或离子交换剂用3.3L盐酸(电子级)作为在水/甲氧基-2-丙醇(90/10，各自为电子级)中的5重量％溶液再生，最后用3L水(电子级)冲洗。
合并1号和2号级分，将从中取出的样品除去溶剂(使用旋转蒸发器)并分析：元素分析以及在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法表明向相应游离磺酸的转化进行至>95mol％的程度(对于理论量的所需表面活性剂结构)。合并1号和2号级分得到330.7g，将其在500ml四颈圆底烧瓶中在22℃下用胆碱氢氧化物水溶液(46重量％水溶液)中和。对于330.7g合并级分需要25.40g(0.0964mol)胆碱氢氧化物以在22℃下调节7.06的pH值(不要求理论量的0.118mol，因为磺基琥珀酸二(2-丙基庚基)酯铵盐由于吸附到Amberlyst上而损失)。将该溶液滤过Seitz K150过滤器。得到334.7g红色液体，其含有16.7重量％所需结构(根据定量气相色谱法77.2重量％甲氧基-2-丙醇，根据Karl-Fischer 6.1重量％水)。
在减压和温和温度(60℃，10毫巴)下通过与甲氧基-2-丙醇共沸蒸馏而除去水。得到112g液体，对其进行分析。它含有50.1重量％所需结构，这由在MeOD和CDCl3中的1H-NMR光谱法证实，49.7重量％甲氧基-2-丙醇和0.2重量％水。水含量通过Karl-Fischer分析测定，而活性物含量通过由定量气相色谱法测定甲氧基-2-丙醇的含量并测定水含量而间接测定(作为替换，在真空下完全除去溶剂检验了测定活性物含量的前述方法)。最后使该溶液滤过Seitz K150过滤器。然而，分离少量与产物混合的盐(～1g)。金属离子含量<10ppm。
在上面(和下面)所述合成程序中，甲氧基-2-丙醇表示1-甲氧基-2-丙醇。
得到第4章中所述结构(例如结构4b)的替换方法是用胆碱亚硫酸氢盐处理第1章中所述的相应马来酸/富马酸二酯(例如结构1b’)。胆碱亚硫酸氢盐可以通过使胆碱氢氧化物或胆碱碳酸氢盐的水溶液与亚硫酸或二氧化硫反应而制备。将亚硫酸或二氧化硫加入胆碱氢氧化物或胆碱碳酸氢盐的水溶液中直到实现4-5(例如～4.5)的pH值。所得胆碱亚硫酸氢盐水溶液可以任选通过在减压下除去水而浓缩(例如>50重量％的胆碱亚硫酸氢盐水溶液)。将胆碱亚硫酸氢盐加入马来酸/富马酸二酯中可以以使得每1.0eq二酯使用1.0-2.5eq(更优选1.0-1.3eq)胆碱亚硫酸氢盐的方式进行。反应可以在水和第二溶剂(例如1-甲氧基-2-丙醇、2-丁醇或2-丙醇，其中优选2-丙醇)中进行。温度可以在40-105℃之间变化。在该二酯完全转化为所需产物之后，通过共沸蒸馏(分别使用甲氧基-2-丙醇或2-丁醇或2-丙醇)和减压除去水。可以得到表面活性剂浓缩物(>30重量％表面活性剂含量)，任选可以将其过滤。
通常而言，可以以与其合成如上所述的铵盐类似的方式制备上文所述但其合成没有描述的其他铵盐。在本发明三酯基表面活性剂的情况下，不通过使用酸酐而是通过使用相应羧酸(例如丙三羧酸)并用所需醇将其酯化(例如在催化有效量的酸催化剂如对甲苯磺酸存在下1eq.丙三羧酸与3eq.醇混合在一起，反应水在升高的温度下使用甲苯作为溶剂和分水器除去)而开始。亚硫酸氢盐的加入并且任选随后进行的阳离子交换步骤如前所述进行。
Claims (22)
1.包含一种或多种选自如下的化合物的一种或多种铵盐的组合物在清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品中的用途：
磺基丁二酸二酯，
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
2.根据权利要求1的用途，其中一种或者不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵。
3.根据权利要求1的用途，其中一种或者不止一种铵盐中的至少一种包含具有2或3个通式(1)的酯基的阴离子：
其中在通式(1)的各酯基中，相互独立地：
-n为0、1或2，
-X为氢、甲基或乙基，
-R选自：
-未被取代支化烷基，
-未被取代线性烷基，
-被取代线性烷基，
-被取代支化烷基，
-未被取代支化链烯基，
-未被取代线性链烯基，
-被取代线性链烯基，和
-被取代支化链烯基。
4.根据权利要求2的用途，其中一种或者不止一种铵盐中的至少一种包含具有2或3个通式(1)的酯基的阴离子：
其中在通式(1)的各酯基中，相互独立地：
-n为0、1或2，
-X为氢、甲基或乙基，
-R选自：
-未被取代支化烷基，
-未被取代线性烷基，
-被取代线性烷基，
-被取代支化烷基，
-未被取代支化链烯基，
-未被取代线性链烯基，
-被取代线性链烯基，和
-被取代支化链烯基。
5.根据权利要求3的用途，其中R选自：
-未被取代支化烷基，和
-未被取代支化链烯基。
6.根据权利要求5的用途，其中在通式(1)的各酯基中，相互独立地：
(a)(i)R在未被取代支化烷基或未被取代支化链烯基的主碳链中具有的总碳原子数为5-8个碳原子，和/或
(ii)R在未被取代支化烷基或未被取代支化链烯基的侧链中具有的总碳原子数为1-4个碳原子，和/或
(b)n为0且R为用相应羧基酯化的醇的残基，其中所述醇具有的支化因子为0.1-8。
7.根据权利要求3的用途，其中R相互独立地选自：
-3,5,5-三甲基己基，
-2-乙基己基，
-3,3-二甲基丁基，
-2,4,4-三甲基戊基，
-2,2-二甲基丙基，
-2-丙基庚基，
-异壬基，
-异癸基，
-异十三烷基，
-2,6-二甲基-4-庚基，
-1-异丁基-3,5-二甲基己基，
-5,7,7-三甲基-2-(1,3,3-三甲基丁基)辛基，
-2-丙基戊基，
-1-乙基-2-甲基戊基，和
-6-甲基-2-庚基。
8.根据权利要求1-7中任一项的用途，其中所述组合物包含：
-一种或多种包含三甲基-2-羟基乙基铵阳离子的铵盐，和
-下列阴离子中的一种或多种：
其中R1选自：
-3,5,5-三甲基己基，
-2-乙基己基，
-3,3-二甲基-2-丁基，和
-2,4,4-三甲基戊基。
9.根据权利要求1-7中任一项的用途，其中
-所述一种或多种铵盐的铵阳离子总量为2×10-5-4×10-2mol/L，和/或
-如权利要求3-6中任一项所定义的所述一种或多种铵盐的阴离子的总量为2×10-5-4×10-2mol/L；和/或
其中所述组合物具有的平衡表面张力在临界胶束浓度下测定小于35mN/m。
10.根据权利要求1-7中任一项的用途，其中所述图案化材料层具有线宽为32nm或更小的线-间隙结构。
11.制备包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的已清洁或冲洗产品的方法，该方法包括下列步骤：
-制备或提供一种包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品，
-制备或提供如权利要求1-9中任一项所定义的组合物，以及
-用所述组合物清洁或冲洗所述产品，从而得到所述已清洁或冲洗产品。
12.根据权利要求11的方法，包括下列步骤：
-对基材提供浸没式光刻胶、EUV光刻胶或电子束光刻胶层，
-在有或没有浸没液体下通过掩模使所述光刻胶层暴露于光化辐射，
-用显影剂溶液显影已曝光的光刻胶层，得到具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案，从而得到包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm或更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品，
-用所述组合物清洁或冲洗所述产品，从而得到已清洁或冲洗产品，以及任选地，
-干燥所述已清洁或冲洗产品。
13.根据权利要求11-12中任一项所定义的方法，其中所述组合物如权利要求1-9中任一项所定义和/或所述图案化材料层如权利要求10所定义。
14.配制剂，包含：
-水，和
-一种或多种如权利要求1-9中任一项所定义的铵盐，其中：
其中一种或者不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵，
以及任选地，
-一种或多种有机溶剂化合物，
其中所述配制剂具有的HAZEN色数小于1000，和/或浊度为0.08-10NTU。
15.根据权利要求14的配制剂，其中一种或多种化合物的所述一种或多种铵盐为一种或多种选自如下的化合物的铵盐：
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
16.根据权利要求14的配制剂，其中一种或者不止一种铵盐中的至少一种包含至少一个选自如下的铵阳离子：
-三(2-羟基乙基)铵，
-二(2-羟基乙基)铵，
-三(2-羟基乙基)甲基铵，
-二(2-羟基乙基)二甲基铵，
-2-羟基乙基三甲基铵，
-2-羟基乙基三乙基铵，
-2-羟基丙基三甲基铵，
-二(2-羟基丙基)二甲基铵，和
-三(2-羟基丙基)甲基铵；
并且其中一种或多种化合物的所述一种或多种铵盐为一种或多种选自如下的化合物的铵盐：
(磺基甲基)丁二酸二酯，
甲基磺基丁二酸二酯，
磺基戊二酸二酯，和
磺基丙三羧酸三酯。
17.根据权利要求14-16中任一项的配制剂，用于清洁或冲洗包含基材和承载于其上的具有线宽为50nm及更小的线-间隙结构的图案化材料层的产品。
18.根据权利要求14-16中任一项的配制剂，包含选自如下的有机溶剂：
-总数为1-8个碳原子的醇，
-烷基乙二醇，
-烷基二甘醇，
-烷基三甘醇，
-烷基丙二醇，
-烷基二丙二醇，和
-烷基三丙二醇
其中烷基在每种情况下具有的总碳原子数为1-7；和/或
基于所述配制剂的总重量包含小于5ppm的金属阳离子。
19.制备根据权利要求14-18中任一项的配制剂的方法，至少包括下列步骤：
a)通过一种包括使亚硫酸氢根阴离子加成于一种或多种α,β-不饱和酯的双键的程序合成一种或多种如权利要求2-8中任一项所定义的铵盐，从而得到一种或多种选自如下的相应二酯或三酯阴离子：
磺基丁二酸二酯阴离子，
(磺基甲基)丁二酸二酯阴离子，
甲基磺基丁二酸二酯阴离子，
磺基戊二酸二酯阴离子，和
磺基丙三羧酸三酯阴离子，
b)将一种或多种如步骤a)中所合成的铵盐与水和/或一种或多种如权利要求18所定义的有机溶剂混合以得到一种配制剂，
c)任选地将在步骤b)中所得到的配制剂滤过孔度直径<30nm的过滤器。
20.根据权利要求19的方法，其中在步骤a)中，
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子为如权利要求2所定义的铵阳离子，从而在亚硫酸氢根阴离子到一种或多种α,β-不饱和酯的所述双键的所述加成之后构成一种或多种如权利要求2-8中任一项所定义的铵盐，或者
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子不为如权利要求2所定义的铵阳离子并且在随后步骤中将抗衡阳离子交换为如权利要求2所定义的铵阳离子，从而构成所述一种或多种如权利要求2-8中任一项所定义的铵盐，或者
-亚硫酸氢根阴离子的抗衡阳离子不为铵阳离子，并且在随后步骤中将抗衡离子交换为铵阳离子，从而构成所述一种或多种如权利要求2-8中任一项所定义的铵盐。
21.根据权利要求20的方法，其中在随后的步骤中，将抗衡离子交换为如权利要求2所定义的铵阳离子，从而构成一种或多种如权利要求2所要求的铵盐。
22.根据权利要求19-21中任一项的方法，其中所得一种或多种相应二酯或三酯阴离子选自：
(磺基甲基)丁二酸二酯阴离子，
甲基磺基丁二酸二酯阴离子，
磺基戊二酸二酯阴离子，和
磺基丙三羧酸三酯阴离子。
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