CN114957054A - 一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法 - Google Patents
一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114957054A CN114957054A CN202210647924.5A CN202210647924A CN114957054A CN 114957054 A CN114957054 A CN 114957054A CN 202210647924 A CN202210647924 A CN 202210647924A CN 114957054 A CN114957054 A CN 114957054A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photoacid generator
- acid
- aromatic hydrocarbon
- reaction
- thionyl chloride
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 150000004790 diaryl sulfoxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 23
- 125000005409 triarylsulfonium group Chemical group 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 34
- -1 aryl Grignard reagent Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000005051 trimethylchlorosilane Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 8
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 8
- YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N tert-butylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 7
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N bromobenzene Chemical compound BrC1=CC=CC=C1 QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 6
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N monofluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC=C1 PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000004792 aryl magnesium halides Chemical class 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- LVTHXRLARFLXNR-UHFFFAOYSA-M potassium;1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane-1-sulfonate Chemical compound [K+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F LVTHXRLARFLXNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 13
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 11
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N Dimethyl sulfoxide Chemical compound [2H]C([2H])([2H])S(=O)C([2H])([2H])[2H] IAZDPXIOMUYVGZ-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002596 lactones Chemical group 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 5-valerolactone Chemical compound O=C1CCCCO1 OZJPLYNZGCXSJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical group N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N Adamantane Natural products C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAIVKBPTIPYRFR-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C)[Mg]c1ccccc1 Chemical compound CC(C)(C)[Mg]c1ccccc1 QAIVKBPTIPYRFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L magnesium chloride Substances [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical class O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGXJDMCMYLEZMJ-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy 2,2-dimethylpropaneperoxoate Chemical group CC(C)(C)OOOC(=O)C(C)(C)C HGXJDMCMYLEZMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-M 1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane-1-sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-(2-ethoxyethoxy)ethane Chemical compound CCOCCOCCOCC RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOLQKTGDSGKSKJ-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropan-2-ol Chemical compound CCOCC(C)O JOLQKTGDSGKSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLNYTCSELYEEPV-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpropyl acetate Chemical compound CC(=O)OCC(C)(C)C QLNYTCSELYEEPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropyl acetate Chemical compound CC(O)COC(C)=O PPPFYBPQAPISCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGTASENVNYJZBK-UHFFFAOYSA-N 3,4,5-trimethoxyamphetamine Chemical compound COC1=CC(CC(C)N)=CC(OC)=C1OC WGTASENVNYJZBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IRFLMBVQZGEPRT-UHFFFAOYSA-N C[Mg]c1ccccc1 Chemical compound C[Mg]c1ccccc1 IRFLMBVQZGEPRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- GCFAUZGWPDYAJN-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl 3-phenylprop-2-enoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C=CC(=O)OC1CCCCC1 GCFAUZGWPDYAJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940019778 diethylene glycol diethyl ether Drugs 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N n,n-dihexylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCN(CCCCCC)CCCCCC DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-N perfluorobutanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F JGTNAGYHADQMCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCRBXWCUXJNEFX-UHFFFAOYSA-N peroxybenzoic acid Chemical compound OOC(=O)C1=CC=CC=C1 XCRBXWCUXJNEFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000876 trifluoromethoxy group Chemical group FC(F)(F)O* 0.000 description 1
- WLOQLWBIJZDHET-UHFFFAOYSA-N triphenylsulfonium Chemical class C1=CC=CC=C1[S+](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 WLOQLWBIJZDHET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C315/00—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C381/00—Compounds containing carbon and sulfur and having functional groups not covered by groups C07C301/00 - C07C337/00
- C07C381/12—Sulfonium compounds
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明适用于光刻胶技术领域，提供一种双芳基亚砜的制备方法，包括：在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；低温搅拌下，在混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；然后在反应液中加入碱中和残留的酸，再将反应液脱溶。将本发明制备的双芳基亚砜溶于醚类溶剂中，加入三甲基氯硅烷活化，低温搅拌情况下，再向其加入芳基格式试剂制得卤代三芳基硫鎓盐。将卤代三芳基硫鎓盐及全氟丁基磺酸钾溶于甲醇溶液，搅拌、旋干得到光致产酸剂。本发明使用廉价易得的原料芳香烃出发制备双芳基亚砜，收率高，成本低，经过简单的纯化后，即可用于后续的卤代三芳基硫鎓盐的合成，为后续光刻胶中光致产酸剂的合成降低了成本、铺平道路。
Description
技术领域
本发明属于光刻胶技术领域，尤其涉及一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法。
背景技术
光刻胶是一种感光性高分子材料，对光和射线的灵敏度高，主要应用于集成电路和半导体分立器件的细微图加工、光电子领域平板显示的制作等领域。随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，光刻胶的作用越来越重要。光刻胶一般是由成膜树脂、光致产酸剂、溶剂和添加剂组成，其中光致产酸剂是光刻胶的重要组分之一，对光刻胶的性能起决定性作用。
三苯基硫鎓盐光致产酸剂作为常用的光刻胶离子型光致产酸剂中的一大类，其合成方法高度依赖于相应的双芳基亚砜底物。但此类双芳基亚砜底物的合成方法较为局限，采购价格昂贵；所以，开发一种廉价、便捷的双芳基亚砜的制备方法变得尤为重要。
发明内容
本发明实施例提供一种双芳基亚砜制备方法，从商业可得的、廉价的原料芳香烃发出成功得到双芳基亚砜、一系列硫鎓盐，为后续的光刻胶光致产酸剂的制备提供了支持与便利。
本发明实施例是这样实现的，一种双芳基亚砜制备方法，包括以下步骤：
在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；
低温搅拌下，在所述芳香烃与二氯亚砜的混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；
反应完毕后，在所述芳香烃、二氯亚砜及三氟甲磺酸的反应液中加入碱中和残留的酸，再将所述反应液脱溶。
进一步地，芳香烃为苯、甲苯、乙基苯、丙基苯、叔丁基苯、甲氧基苯、氟苯、氯苯或溴苯中的一种。本发明的芳香烃作为反应物的同时也作为反应溶剂。
进一步地，所述芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：2-1000。
进一步地，所述二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为1：1-10。
进一步地，所述低温搅拌的温度为-25～20℃。
本发明实施例还提供一种卤代三芳基硫鎓盐的制备方法，包括以下步骤：
将采用上述的方法制备的双芳基亚砜溶于醚类溶剂中，并加入三甲基氯硅烷活化；
在-25～20℃下，往活化后的双芳基亚砜中加入芳基格式试剂。
进一步地，所述芳基格式试剂为苯基卤化镁、烷基取代苯基卤化镁、烷氧基取代苯基卤化镁或卤素取代芳基卤化镁中的一种。
进一步地，所述三甲基氯硅烷与双芳基亚砜的摩尔比为1：1.5-10。
进一步地，所述芳基格式试剂与双芳基亚砜的摩尔比为1-2.5：1。
本发明实施例还提供一种光致产酸剂的制备方法，将光致产酸剂阴离子钠盐或者光致产酸剂阴离子钾盐(优选二氟磺钠或全氟丁基磺酸钾)及采用上述的方法制备的卤代三芳基硫鎓盐溶于溶剂中，搅拌1～3小时，旋干。
本发明实施例还提供一种上述的方法制备的光致产酸剂。
本发明实施例还提供一种光刻胶组合物，包括以下组分及重量百分含量：
酸扩散抑制剂，0.001～10％；
具有酸活性的成膜树脂，1～20％；
上述光致产酸剂，0.01～10％；
有机溶剂，余量。
进一步地，所述具有酸活性的成膜树脂的结构通式如下：
其中，极性基团单体的含量为30-70％；和/或所述具有酸活性的成膜树脂的分子量为4000～10000，分子量分布在1.0-3.0之间。
本发明使用廉价易得的原料芳香烃出发制备双芳基亚砜，收率高，成本低，经过简单的纯化后，即可用于后续的卤代三芳基硫鎓盐的合成，为后续光刻胶中光致产酸剂的合成降低了成本、铺平了道路；具有经济性与实用性。
附图说明
图1是本发明利用芳香烃为原料制备双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐、及光致产酸剂的流程式；
图2为实施例十四制备的光致产酸剂A1的核磁氢谱；
图3为实施例十四制备的光致产酸剂A3的核磁氢谱；
图4为实施例十五制备的光致产酸剂B3的核磁氢谱；
图5为实施例十六制备的光致产酸剂C3的核磁氢谱；
图6为实施例十七曝光显影后的图片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明使用廉价的芳基溶剂作为原材料制备了各类昂贵的双芳基亚砜类物质，经过简单后处理即可用于制备各类卤代三芳基硫鎓盐。
实施例一
本实施例提供一种双芳基亚砜制备方法，包括以下步骤：
(1)在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；
(2)低温搅拌下，在芳香烃与二氯亚砜的混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；
(3)反应完毕后，往反应液中加入碱中和反应液中残留的酸，将反应液脱溶。
本实施例可以得到如下分子结构通式(I)所示的双芳基亚砜类产物；
作为本发明的一个实施例，通式(I)中的R为氢原子、甲基、叔丁基、丙基、丁基、戊基、环戊基团、环己基、烷氧基、卤素中的任一种。芳香烃优选苯、甲苯、乙基苯、丙基苯、叔丁基苯、甲氧基苯、氟苯、氯苯或溴苯中的一种。
本实施例中的碱可以为无机碱，例如碳酸钠，碳酸钾，碳酸氢钠，碳酸氢钾，氢氧化钠，氢氧化钾，氨水；也可以为有机碱，例如三乙胺，三正丁胺，三正己胺，三正辛胺，二异丙基乙基胺。
与现有技术相比，本实施例从商业可得的、廉价的原料芳香烃发出成功得到双芳基亚砜，可以降低生产成本，具有经济性与实用性。
实施例二
作为本发明的一个实施例，芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：2-1000。本发明中芳香烃即作为溶剂又作为反应物，控制芳香烃与二氯亚砜的摩尔比在一定范围内，有利于反应快速进行及提高产率。而且当芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：25时最佳。
实施例三
作为本发明的一个实施例，二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为1：1-10。本发明中三氟甲磺酸是作为酸催化剂的，当二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为 1：1-10时收率较高。
实施例四
作为本发明的一个实施例，低温搅拌下的低温为-25～20℃。反应的过程中是要放热的，当低温搅拌下的低温为-25～20℃时有利于反应的进行。
实施例五
本发明实施例提供一种卤代三芳基硫鎓盐的制备方法，包括：
将采用实施例一-四中的任一种方法制备的双芳基亚砜溶于醚类溶剂中，并加入三甲基氯硅烷活化；
在-25～20℃搅拌下，往活化后的双芳基亚砜溶液中加入芳基格式试剂。
本实施例可以制得如下分子结构通式(II)所示的卤代三芳基硫鎓盐：
作为本发明的一个实施例，通式(II)中的R’为氢原子、甲基、叔丁基、丙基、丁基、戊基、环戊基团、环己基、烷氧基、卤素中的任一种。所述芳基格式试剂选自苯基卤化镁、烷基取代苯基卤化镁、烷氧基取代苯基卤化镁或卤素取代芳基卤化镁中的一种。
本实施例中的醚类溶剂优选乙醚、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、异丙醚、2- 甲基四氢呋喃中的一种或多种。
与现有技术相比，本实施例对采用芳香烃为原料制备得到的双芳基亚砜类物质，经过简单后处理后制备各类卤代三芳基硫鎓盐，工艺简单，生产成本低，产率高。
实施例六
作为本发明的一个实施例，三甲基氯硅烷与双芳基亚砜的摩尔比为1： 1.5-10。本发明的三甲基氯硅烷是为了活化亚砜，当处于这样一个比例时，活化效果最佳。
实施例七
作为本发明的一个实施例，芳基格式试剂中烷基、烷氧基、卤素可位于苯环的任意位点，取代个数可以为1～5个；烷基为碳原子个数为1～10的烷基，可以为甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基中的一种或多种；烷氧基可以为甲氧基、乙氧基、叔丁氧基、三氟甲氧基中的一种或多种；卤素可以为氟、溴、碘中一种或多种。
实施例八
本实施例提供一种光致产酸剂的制备方法，包括：将二氟磺酸盐(本实施例优选二氟磺酸钠，如下所示)及采用如实施例五-七中的任一种方法制备的卤代三芳基硫鎓盐溶于溶剂(优选甲醇)中，搅拌1～3小时，旋干。
本实施例可以制得如下分子结构通式(III)所示的光致产酸剂：
与现有技术相比，本实施例将基于芳香烃为原料制备得到卤代三芳基硫鎓盐跟二氟磺酸钠简单混合反应后可制得光致产酸剂，工艺简单，生产成本低，产率高。
实施例九
本实施例提供一种光致产酸剂的制备方法，包括：将全氟丁基磺酸盐(本实施例优选全氟丁基磺酸钾)及采用如实施例五-七中的任一种方法制备的卤代三芳基硫鎓盐溶于溶剂(优选甲醇)中，搅拌1～3小时，旋干。
本实施例可以制得如下分子结构通式(III)所示的光致产酸剂：
与现有技术相比，本实施例将基于芳香烃为原料制备得到卤代三芳基硫鎓盐跟全氟丁基磺酸盐简单混合反应后可制得光致产酸剂，工艺简单，生产成本低，产率高。
实施例十
本发明实施例提供一种光刻胶组合物，包括以下组分及重量百分含量：
酸扩散抑制剂，0.001～10％；
具有酸活性的成膜树脂，1～20％；
光致产酸剂(III)，0.01～10％；
有机溶剂，余量。
作为本发明的一个实施例，酸扩散抑制剂可以为一种含氮化合物，包括伯胺、仲胺和叔胺化合物，特别是具有羟基、醚键、酯键、酰胺键、内酯环、氰基或磺酸酯键的胺基化合物，优选二乙胺、三乙胺、乙醇胺、三乙醇胺、苯胺、苯乙胺等脂肪胺或芳香胺中的一种或多种。为提高效果，可以加入其它光致产酸剂联合使用。
实施例十一
本发明实施例提供一种光刻胶组合物，包括重量百分含量的组分：8.4-8.5g 酸活性树脂、0.20-0.25g光致产酸剂、0.05-0.06g酸扩散抑制剂三乙醇胺、53-54 g丙二醇单甲醚乙酸酯、35-36g丙二醇甲醚。
本实施例的光刻胶组合物的制备方法包括：在容器中加入酸活性树脂、 0.20-0.25g光致产酸剂、酸扩散抑制剂三乙醇胺、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚，室温下将混合物在瓶中震荡24小时，使其充分溶解即可。
实施例十二
作为本发明的一个实施例，具有酸活性的成膜树脂是由多个功能基团聚合而成，包含酸敏基团和极性基团。具有酸活性的成膜树脂的结构通式如下：
其中，酸敏基团单体的含量为30％-70％，极性基团单体的含量在70-30％，优选的酸敏基团与极性基团的含量比为50：50。所述具有酸活性的成膜树脂的分子量为4000～10000，分子量分布在1.0-3.0之间。
实施例十三
作为本发明的一个实施例，具有酸活性的成膜树脂中含不同取代基的酸敏基团，具体为酸活性(甲基)丙烯酸酯，其结构为符合化学通式中的至少一种单体，具体的酸活性单体结构通式如下：
R1为H或碳原子数在1-20的碳链。R2为酸敏的四级碳。
优选地，R2是一种碳原子数在6-30之间的三级醇的酯，其和酯键氧原子相连的碳原子的氢原子全部被其它基团取代，其可能的结构为叔丁基酯、取代叔丁基酯、烷基取代的金刚烷酯、烷基取代的金刚烷衍生物酯、烷基取代的降冰片酯、烷基取代的降冰片衍生物酯、烷基取代的环状烷基酯、烷基取代的环状烷基衍生物酯等其中的一种或多种。
酸活性成膜树脂中含1个或多个极性基团，具体为含极性基团的(甲基) 丙烯酸酯，其结构为符合化学通式中的至少一种单体，具体的极性单体结构通式如下：
R3为H或碳原子数在1-20的碳链。R4为含极性基团的(甲基)丙烯酸酯。
优选地，R4为碳原子数在6～30之间含羟基的环状、笼状或直链型含碳结构和各类内酯结构，其可能的结构为含1个或多个独立羟基的金刚烷酯、含1个或多个独立羟基的环己酯、含1个或多个独立羟基的环戊酯、含1个或多个独立羟基的多环酯类化合物、含1个或多个独立羟基的笼状酯类化合物、丁内酯、戊内酯、取代戊内酯、己内酯、取代己内酯、含金刚烷结构的内酯、含多环结构的内酯、含笼状结构的内酯等其中的一种或多种。
本实施例的具有酸活性的成膜树脂的制备方法如下：共聚单体在自由基引发剂存在的条件下，在溶剂中进行聚合反应制备而成。酸活性成膜树脂的聚合反应中，引发剂为偶氮引发剂、过氧化物的自由基引发剂，优选的偶氮引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈，优选的过氧化物的自由基引发剂为叔丁基过氧化特戊酸酯、叔丁氧过氧化氢、苯甲酸过氧化氢或者过氧苯甲酰等；所述引发剂用量为共聚单体总质量的0.3％～15％；引发剂的加入方式为先加入单体和部分溶剂，然后加热至聚合温度，再滴加引发剂溶液。聚合反应的温度根据使用的溶剂和引发剂不同，控制在40～90℃之间，聚合时间同样根据使用的溶剂和引发剂不同,控制在4～32小时之间。
优选地，具有酸活性的成膜树脂的共聚反应可在各种溶剂或多种溶剂混合物种进行，溶剂包括甲醇、乙醇、二氧六环、丙酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烷、三氯乙烷等。酸活性树脂的共聚反应结束后，可在纯水、甲醇、甲醇/水混合物、乙醇、乙醇/水混合物、异丙醇、异丙醇/水混合物、正庚烷、正己烷、环己烷、正戊烷、石油醚、乙醚、甲基叔丁基醚等有机或无机溶剂种沉淀分离，真空干燥后共聚物的收率为50％～80％。
可以溶解上述方法制得的光致产酸剂和酸扩散抑制剂的有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单醋酸醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二缩乙二醇甲醚、二缩乙二醇乙醚、醋酸丁酯、醋酸新戊酯、乳酸乙酯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
实施例十四
一种光致产酸剂的制备方法，包括以下步骤：
化学流程式如下：
(1)在1L圆底烧瓶中加入400mL叔丁基苯，随后加入二氯亚砜12mL，将反应混合物置于冰水浴中，搅拌情况下，将62mL的三氟甲磺酸滴加入反应液，反应混合物搅拌下，自然回温；反应完毕后，将反应液倾倒入84g碳酸氢钠配置而成的500mL水溶液中淬灭，分液，水相以200mL二氯甲烷萃取，合并有机相，饱和水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压脱溶，得到产品A1 52g。 A1的收率大于95％，近乎当量。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.61(d,J＝1.0Hz,4H),7.53(d,J＝8.6Hz,4H),1.36(s,18H)。
(2)将A1 52g投入1L史莱克瓶中，惰性气体保护下，加入200mL四氢呋喃，随后搅拌情况下，加入25.4mL三甲基氯硅烷，反应混合物室温下继续搅拌30分钟。反应混合物置于冰水浴中冷却10分钟，随后缓慢滴加入240 mmol的叔丁基苯基氯化镁(2M)，混合物自然回温，继续搅拌3天。停止反应后，将反应液滴加入20g浓盐酸(37％)配制而成的500mL水溶液中，生成大量白色不溶固体，抽滤得到白色固体A2 34.8g直接用于下步反应中。
(3)将上述步骤制得的A2 34.8g投入500mL圆底烧瓶中，加入二氟磺酸钠盐34.6g及250mL甲醇，反应液搅拌3小时；停止反应后，将反应液旋干脱溶，得到白色粗品，重新加入250mL二氯甲烷打浆，抽滤，将反应液旋干，得到白色固体A3 39.6g，总产率：32％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.81 (d,J＝8.8Hz,6H),7.74(d,J＝8.8Hz,6H),3.82(s,2H),1.93(s,3H),1.70–1.56 (m,6H),1.52(d,J＝2.9Hz,6H),1.32(s,27H)。
实施例十五
一种光致产酸剂的制备方法，包括以下步骤：
化学流程式：
(1)在100mL圆底烧瓶中加入40mL甲苯，随后加入二氯亚砜1.2mL，将反应混合物置于冰水浴中，搅拌情况下，将6.2mL的三氟甲磺酸滴加入反应液，反应混合物搅拌下，自然回温；反应完毕后，将反应液倾倒入8.4g碳酸氢钠配置而成的50mL水溶液中淬灭，分液，水相以20mL二氯甲烷萃取，合并有机相，饱和水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压脱溶，得到产品B1 3.8g。 B1的产率大于95％，近乎当量。
(2)将B1 3.8g投入100mL史莱克瓶中，惰性气体保护下，加入20mL 四氢呋喃，随后搅拌情况下，加入2.54mL三甲基氯硅烷，反应混合物室温下继续搅拌30分钟。反应混合物置于冰水浴中冷却10分钟，随后缓慢滴加入24 mmol的叔丁基苯基氯化镁(2M)，混合物自然回温，继续搅拌过夜。停止反应后，将反应液滴加入2g浓盐酸(37％)配制而成的50mL水溶液中，得到B2水溶液，将其直接用于下步反应中。
(3)将上述步骤制得的B2水溶液50mL投入50mL圆底烧瓶中，加入二氟磺酸钠盐3.5g及25mL甲醇，反应液搅拌3小时；停止反应后，将反应液旋干脱溶，得到白色粗品，重新加入25mL二氯甲烷打浆，抽滤，将反应液旋干，得到白色固体B3 5.0g，总产率：45％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ 7.80(d,J＝8.8Hz,2H),7.70(dd,J＝8.7,2.6Hz,6H),7.60(d,J＝8.4Hz,4H), 3.82(s,2H),2.44(s,6H),1.94(s,3H),1.73–1.57(m,6H),1.52(d,J＝2.9Hz,6H), 1.32(s,9H)。
实施例十六
一种光致产酸剂的制备方法，包括以下步骤：
化学流程式：
(1)在100mL圆底烧瓶中加入40mL甲苯，随后加入二氯亚砜1.2mL，将反应混合物置于冰水浴中，搅拌情况下，将6.2mL的三氟甲磺酸滴加入反应液，反应混合物搅拌下，自然回温；反应完毕后，将反应液倾倒入8.4g碳酸氢钠配置而成的50mL水溶液中淬灭，分液，水相以20mL二氯甲烷萃取，合并有机相，饱和水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压脱溶，得到产品C1 3.8g。 C1的产率大于95％，近乎当量。
(2)将C1 3.8g投入100mL史莱克瓶中，惰性气体保护下，加入20mL 四氢呋喃，随后搅拌情况下，加入2.54mL三甲基氯硅烷，反应混合物室温下继续搅拌30分钟。反应混合物置于冰水浴中冷却10分钟，随后缓慢滴加入24 mmol的甲基苯基氯化镁(2M)，混合物自然回温，继续搅拌过夜。停止反应后，将反应液滴加入2g浓盐酸(37％)配制而成的50mL水溶液中，得到B2 水溶液，将其直接用于下步反应中。
(3)将上述步骤制得的C2水溶液50mL投入50mL圆底烧瓶中，加入二氟磺酸钠盐3.5g及25mL甲醇，反应液搅拌3小时；停止反应后，将反应液旋干脱溶，得到白色粗品，重新加入25mL二氯甲烷打浆，抽滤，将反应液旋干，得到白色固体C3 4.2g，总产率：41％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.68(d,J＝8.4Hz,6H),7.59(d,J＝8.3Hz,6H),3.82(s,2H),2.44(s,9H),1.93(s, 3H),1.71–1.55(m,6H),1.52(s,6H)。
实施例十七
光刻胶组合物的制备方法：在100mL玻璃瓶中，加入8.5g酸活性树脂、 0.21g实施例十四-十六制备的光致产酸剂(A3、B3或C3)、0.06g酸扩散抑制剂三乙醇胺、54g丙二醇单甲醚乙酸酯、36g丙二醇甲醚，室温下，混合物在瓶中震荡24小时，使其充分溶解，制得光刻胶组合物。光刻胶组合物先后用 0.22微米和0.02微米的过滤器过滤，完成后进行光刻实验。
其中酸活性树脂优选实施例十二或实施例十三中的酸活性树脂。
光刻实验方法：将上述配制的光刻胶组合物在8”硅片上以2000～3000转/ 分钟的速度旋转成膜，在120℃热板上烘烤90秒，然后在曝光机上曝光，曝光强度10-50mJ/cm2。曝光后在110℃热板上烘烤90秒，最后在2.38％TMAH显影液中显影60秒，然后烘干，得到光刻胶膜。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在保护气氛中，将芳香烃与二氯亚砜混合；
低温搅拌下，在所述芳香烃与二氯亚砜的混合液中加入三氟甲磺酸进行反应；
反应完毕后，在所述芳香烃、二氯亚砜及三氟甲磺酸的反应液中加入碱中和残留的酸，再将所述反应液脱溶。
2.如权利要求1所述的双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，所述芳香烃为苯、甲苯、乙基苯、丙基苯、叔丁基苯、甲氧基苯、氟苯、氯苯或溴苯中的一种。
3.如权利要求1所述的双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，所述芳香烃与二氯亚砜的摩尔比为1：2-1000；和/或所述二氯亚砜与三氟甲磺酸的摩尔比为1：1-10。
4.如权利要求1所述的双芳基亚砜的制备方法，其特征在于，所述低温搅拌的温度为-25～20℃。
5.一种卤代三芳基硫鎓盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将采用如权利要求1-4任一项所述的方法制备的双芳基亚砜溶于醚类溶剂中，并加入三甲基氯硅烷活化；
在-25～20℃下，往活化后的双芳基亚砜中加入芳基格式试剂。
6.如权利要求5所述的卤代三芳基硫鎓盐的制备方法，其特征在于，所述芳基格式试剂为苯基卤化镁、烷基取代苯基卤化镁、烷氧基取代苯基卤化镁或卤素取代芳基卤化镁中的一种；和/或加入的三甲基氯硅烷与双芳基亚砜的摩尔比为1：1.5-10；和/或所述芳基格式试剂与双芳基亚砜的摩尔比为1-2.5：1。
7.一种光致产酸剂的制备方法，其特征在于，将光致产酸剂阴离子钠盐或阴离子钾盐及采用如权利要求5或6所述的方法制备的卤代三芳基硫鎓盐溶于溶剂中，搅拌1～3小时，旋干。
8.一种如权利要求7所述的方法制备的光致产酸剂。
9.一种光刻胶组合物，其特征在于，包括以下组分及重量百分含量：
酸扩散抑制剂，0.001～10％；
具有酸活性的成膜树脂，1～20％；
如权利要求8所述的光致产酸剂，0.01～10％；
有机溶剂，余量。
10.如权利要求9所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述具有酸活性的成膜树脂的结构通式如下：
其中，极性基团单体的含量为30-70％；和/或所述具有酸活性的成膜树脂的分子量为4000～10000，分子量分布在1.0-3.0之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210647924.5A CN114957054A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210647924.5A CN114957054A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114957054A true CN114957054A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82962000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210647924.5A Pending CN114957054A (zh) | 2022-06-09 | 2022-06-09 | 一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114957054A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6440634B1 (en) * | 1999-08-16 | 2002-08-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | Onium salts, photoacid generators for resist compositions, resist compositions, and patterning process |
| CN110058489A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-07-26 | 江苏南大光电材料股份有限公司 | 一种光刻胶组合物及其制备方法 |
| WO2021172111A1 (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、及び感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物 |
-
2022
- 2022-06-09 CN CN202210647924.5A patent/CN114957054A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6440634B1 (en) * | 1999-08-16 | 2002-08-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd | Onium salts, photoacid generators for resist compositions, resist compositions, and patterning process |
| CN110058489A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-07-26 | 江苏南大光电材料股份有限公司 | 一种光刻胶组合物及其制备方法 |
| WO2021172111A1 (ja) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、及び感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GEORGE A.OLAH 等: "Trifluoromethanesulfonic acid catalyzed preparation of symmetrical diaryl sulfoxides from arenes and thionyl chloride", pages 1397 - 1398 * |
| SHIGEAKI IMAZEKI 等: "Facile method for the preparation of triarylsulfonium bromides using Grignard Reagents and chlorotrimethylsilane as an activator", pages 1648 - 1654 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI465848B (zh) | 正型光阻組成物，光阻圖型之形成方法，高分子化合物 | |
| TWI474115B (zh) | 正型光阻組成物，光阻圖型之形成方法，高分子化合物 | |
| KR20110004831A (ko) | 하이드록시페놀 아크릴레이트 단량체 및 중합체 | |
| CN112041353B (zh) | 新型二官能(甲基)丙烯酸酯化合物和聚合物 | |
| KR100398312B1 (ko) | 유기금속을 함유하고 있는 노르보넨 단량체, 이들의고분자 중합체를 함유하는 포토레지스트, 및 그제조방법과, 포토레지스트 패턴 형성방법 | |
| WO2012135286A2 (en) | Stabilized acid amplifiers | |
| KR20100068224A (ko) | 중합성 화합물, 락톤 함유 화합물, 락톤 함유 화합물의 제조방법, 및 상기 중합성 화합물을 중합함으로써 얻어진 고분자 화합물 | |
| TW200419309A (en) | Polymer compound, resist composition and dissolution inhibitor agent containing the polymer compound | |
| JP3943268B2 (ja) | 共重合体樹脂及び共重合体樹脂を含むフォトレジスト組成物 | |
| JP3655762B2 (ja) | 環状の背骨を有する感光性ポリマー及びこれを含むレジスト組成物 | |
| CN111072482A (zh) | 由螺[2.5]癸烷-6,8-二酮合成的光刻胶树脂单体及其合成方法 | |
| KR100740803B1 (ko) | 불소가 함유된 비닐 에테르 및 이들의 중합체와 상기중합체를 이용한 레지스트 조성물 | |
| CN114957054A (zh) | 一种双芳基亚砜、卤代三芳基硫鎓盐及光致产酸剂的制备方法 | |
| TWI798372B (zh) | 新穎之二官能（甲基）丙烯酸酯化合物及聚合物 | |
| KR100653302B1 (ko) | 스티렌 유도체 | |
| KR101636569B1 (ko) | 화합물 및 그의 제조 방법 및 상기 화합물을 포함하는 레지스트 조성물 | |
| KR100678647B1 (ko) | 포토레지스트용 감광성 고분자 및 이를 포함하는포토레지스트 조성물 | |
| JP4924795B2 (ja) | ノルボルナンラクトン系（メタ）アクリレートおよびその重合体 | |
| KR102563195B1 (ko) | 신규한 나프탈이미드 술폰산 유도체, 및 이를 포함하는 광산 발생제 및 포토레지스트 조성물 | |
| JP3900240B2 (ja) | スチレン誘導体 | |
| KR20080008320A (ko) | 포토레지스트용 중합성 화합물, 그 중합체 및 그 중합체를함유하는 포토레지스트 조성물 | |
| CN111777583A (zh) | 由吡喃-3,5-二酮合成的可降解型光刻胶树脂单体及其合成方法 | |
| CN111777579A (zh) | 由呋喃二酮合成的可降解型光刻胶树脂单体及其合成方法 | |
| JP2001316334A (ja) | 脂環構造を有する新規エステル化合物及びその製造方法 | |
| US6359153B1 (en) | Photoresist monomers and preparation thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220830 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |