RU2027712C1 - 3-substituted 2-arylamino-1,4- naphthoquinones as photoresists for vacuum connection - Google Patents

3-substituted 2-arylamino-1,4- naphthoquinones as photoresists for vacuum connection Download PDF

Info

Publication number
RU2027712C1
RU2027712C1 SU4950733A RU2027712C1 RU 2027712 C1 RU2027712 C1 RU 2027712C1 SU 4950733 A SU4950733 A SU 4950733A RU 2027712 C1 RU2027712 C1 RU 2027712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
naphthoquinone
arylamino
naphthoquinones
photoresists
substituted
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Т.В. Михалина
Е.П. Фокин
С.В. Рубашко
А.В. Гельфанд
М.Л. Маневич
Original Assignee
Новосибирский институт органической химии СО РАН
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 Новосибирский институт органической химии СО РАН filed Critical Новосибирский институт органической химии СО РАН
Priority to SU4950733 priority Critical patent/RU2027712C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2027712C1 publication Critical patent/RU2027712C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: product - 3-substituted 2-arylamino -1,4-naphthoquinones of the formula (I) m-COOCH3 where X - m-p-COOCH3, p-p-COOC2H5, p-m-CF3, m-p-COCH3, p-NH2C6H4X where Y - morpholino-, piperidino- pyrrolidino-group. Reagent 1: 2,3-dichloronaphthoquinone. Reagent 2:

Description

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к 2-ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафтохино- нам общей формулы

Figure 00000003
(I) где Х = м-COOCH3, п-COOCH3, п-COOC2H5, м-CF3, п-COCH3, Y = -N
Figure 00000004
, -N
Figure 00000005
, -N
Figure 00000006
O .The invention relates to new chemical compounds, specifically to 2-arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquines of the general formula
Figure 00000003
(I) where X = m-COOCH 3 , p-COOCH 3 , p-COOC 2 H 5 , m-CF 3 , p-COCH 3 , Y = -N
Figure 00000004
, -N
Figure 00000005
, -N
Figure 00000006
O.

2-Ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафтохиноны могут применяться для получения фоторезистивной пленки путем вакуумного осаждения. Указанные соединения, их свойства и получение в литературе не описаны. 2-Arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquinones can be used to produce a photoresist film by vacuum deposition. These compounds, their properties and preparation are not described in the literature.

В качестве вакуумного фоторезиста известно использование пигмента зеленовато-голубого фталоцианинового "У". As a vacuum photoresist, it is known to use the greenish-blue phthalocyanine U pigment.

К недостаткам этого соединения относится высокая температура испарения 400-420оС, что делает невозможным использование его в технологических процессах при формировании топологических рисунков в функциональных слоях, имеющих низкую температуру разложения (< 400оС). Кроме того, субмикронное разрешение (т. е. < 1 мкм) можно получить лишь при использовании жесткого УФ-излучения с λ = 266 нм.The disadvantages of this compound provides a high evaporation temperature 400-420 ° C, which makes it impossible to use it in processes during the formation of topological patterns in the functional layers having low decomposition temperature (<400 ° C). In addition, submicron resolution (i.e., <1 μm) can only be obtained using hard UV radiation with λ = 266 nm.

Задачей предлагаемого изобретения является синтез 2-ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафтохинонов, которые могут быть использованы в технологических процессах получения фоторезистивной пленки путем вакуумного осаждения при температуре ниже температуры плавления предлагаемых соединений (см. табл. 1) - около 120оС, использования для экспонирования стандартных источников излучения (например, ртутная лампа ДРШ-300), а также возможность проявления как в условиях вакуумного напыления (т.е. 120оС), так и при комнатной температуре, применяя для проявления органические углеводороды (гексан, гептан, петролейный эфир, уайт-спирит и др.).The objective of the invention is the synthesis of 2-arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquinones, which can be used in technological processes for producing a photoresist film by vacuum deposition at a temperature below the melting temperature of the compounds (see table. 1) - about 120 about C, using standard for exposure radiation sources (e.g., a mercury lamp DRSh-300), and the possibility of existence of both the vacuum deposition conditions (i.e., 120 ° C) and at room temperature using for proyav organic hydrocarbons (hexane, heptane, petroleum ether, white spirit, etc.).

Целью изобретения является синтез 2-ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафто-хинонов, которые могли бы быть использованы в технологических процессах получения фоторезистивной пленки путем вакуумного осаждения. The aim of the invention is the synthesis of 2-arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphtho-quinones, which could be used in technological processes for producing a photoresist film by vacuum deposition.

2-Ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафтохиноны указанной общей формулы I получают путем последовательного нуклеофильного замещения атомов хлора в 2,3-дихлорнафтохиноне на ариламиногруппу и остаток циклического амина:

Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
где Х = м-СOOCH3, п-COOCH3, п-COOC2H5, м-CF3, п-COCH3; Y = -N
Figure 00000012
, -N
Figure 00000013
, -N
Figure 00000014
O .2-Arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquinones of the indicated general formula I are obtained by successive nucleophilic substitution of chlorine atoms in 2,3-dichloronaphthoquinone by an arylamino group and the residue of a cyclic amine:
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
where X = m-COOCH 3 , p-COOCH 3 , p-COOC 2 H 5 , m-CF 3 , p-COCH 3 ; Y = -N
Figure 00000012
, -N
Figure 00000013
, -N
Figure 00000014
O.

В предложенном способе используют следующие ароматические амины: м- и п-карбометокси- и п-карбоэтоксианилины, м-трифторанилин и п-аминоацетофенон. В качестве циклических аминов используют пиперидин, морфолин, пирролидин. In the proposed method, the following aromatic amines are used: m- and p-carbomethoxy- and p-carboethoxyanilines, m-trifluoroaniline and p-aminoacetophenone. As cyclic amines, piperidine, morpholine, pyrrolidine are used.

Для замещения атомов хлора в 2,3-дихлорнафтохиноне на остаток ароматического амина реакцию проводят при длительном кипячении в спирте (20-25 ч) с добавкой или без нее в качестве катализатора третичного амина. Замещение второго атома хлора происходит при кипячении в 2-3-кратном избытке амина либо при нагревании в сильнополярных растворителях - диметилсульфоксиде, диметилформамиде. To replace the chlorine atoms in 2,3-dichloronaphthoquinone with the remainder of the aromatic amine, the reaction is carried out with prolonged boiling in alcohol (20-25 h) with or without the addition of a tertiary amine catalyst. Substitution of the second chlorine atom occurs when boiling in a 2-3-fold excess of amine or when heated in strongly polar solvents - dimethyl sulfoxide, dimethylformamide.

Для лучшего понимания данного изобретения приводятся следующие примеры получения 2-ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафтохинонов. For a better understanding of the present invention, the following examples of the preparation of 2-arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquinones are provided.

П р и м е р 1. Получение 2-(3'-карбометоксианилино)-3-морфолино-1,4-нафтохи-нона. PRI me R 1. Obtaining 2- (3'-carbomethoxyanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone.

10 г 2,3-дихлорнафтохинона, 12 г метилового эфира 3-аминобензойной кислоты и 50 мл этилового спирта кипятили 6 ч. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали спиртом. Получали 14,2 г 2-(3'-карбометоксианилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона. 10 g of 2,3-dichloronaphthoquinone, 12 g of 3-aminobenzoic acid methyl ester and 50 ml of ethyl alcohol were boiled for 6 hours. The precipitate formed was filtered off and washed with alcohol. 14.2 g of 2- (3'-carbomethoxyanilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone were obtained.

4 г 2-(3'-карбометоксианилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона, 20 мл морфолина выдерживали при 100оС 3 ч. После охлаждения реакционную массу выливали в воду, выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой, высушивали на воздухе. Получили 3,56 г 2-(3'-карбометоксианилино)-3-морфолино-1,4-нафтохинона.4 g of 2- (3'-karbometoksianilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone, 20 ml of morpholine was heated at 100 ° C for 3 hours. After cooling, the reaction mixture was poured into water, the precipitate filtered off, washed with water, air dried . 3.56 g of 2- (3'-carbomethoxyanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone were obtained.

П р и м е р 2. Получение 2-(3'-карбометоксианилино)-3-пирролидино-1,4-нафтохи- нона. Example 2 Preparation of 2- (3'-carbomethoxyanilino) -3-pyrrolidino-1,4-naphthoquinone.

3,5 г 2-(3'-карбометоксианилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона, 2 мл пирролидина, 50 мл диметилформамида выдерживали при комнатной температуре 1 ч. Реакционную смесь обрабатывали аналогично примеру 1. Получили 3,35 г 2-(3'-карбометоксианилино)-3-пирролидино-1,4-нафтохинона. 3.5 g of 2- (3'-carbomethoxyanilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone, 2 ml of pyrrolidine, 50 ml of dimethylformamide were kept at room temperature for 1 hour. The reaction mixture was treated analogously to Example 1. 3.35 g of 2 was obtained - (3'-carbomethoxyanilino) -3-pyrrolidino-1,4-naphthoquinone.

П р и м е р 3. Получение 2-(4'-карбометоксианилино)-3-морфолино-1,4-нафтохи- нона. Example 3 Preparation of 2- (4'-carbomethoxyanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone.

12 г 2,3-дихлорнафтохинона, 16,5 г метилового эфира 4-аминобензойной кислоты, 150 мл этилового спирта, 1 мл N,N'-диэтиланилина кипятили 15 ч. Образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали спиртом. Получили 17,05 г 2-(4'-карбометоксианилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона. 12 g of 2,3-dichloronaphthoquinone, 16.5 g of 4-aminobenzoic acid methyl ester, 150 ml of ethyl alcohol, 1 ml of N, N'-diethylaniline were boiled for 15 hours. The resulting precipitate was filtered off, washed with alcohol. 17.05 g of 2- (4'-carbomethoxyanilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone was obtained.

5 г 2-(4'-карбометоксианилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона, 80 мл диметилсульфоксида, 3 мл морфолина выдерживали при 80оС 5 ч. Реакционную смесь обрабатывали аналогично примеру 1. Получили 4,58 г 2-(4'-карбометоксианилино)-3-морфолино-1,4-наф-тохинона.5 g of 2- (4'-karbometoksianilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone, 80 ml of dimethylsulfoxide, 3 ml of morpholine was heated at 80 ° C for 5 hours. The reaction mixture was treated similarly to Example 1 to give 4.58 g of 2- (4'-carbomethoxyanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone.

П р и м е р 4. Получение 2-(4'-карбоэтоксианилино)-3-морфолино-1,4-нафтохинона. PRI me R 4. Obtaining 2- (4'-carboethoxyanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone.

10 г 2,3-дихлорнафтохинона, 15 г этилового эфира 4-аминобензойной кислоты, 150 мл этилового спирта кипятили 20 ч. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали спиртом. Получили 14,5 г 2-(4'-карботоэтоксианилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона. 10 g of 2,3-dichloronaphthoquinone, 15 g of 4-aminobenzoic acid ethyl ester, 150 ml of ethyl alcohol were boiled for 20 hours. The precipitate formed was filtered off, washed with alcohol. Obtained 14.5 g of 2- (4'-carboethoxyanilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone.

5 г 2-(4'-карбоэтоксианилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона, 20 мл морфолина выдерживали при 100оС 3 ч. Реакционную смесь обрабатывали аналогично примеру 1. Получили 5,71 г 2-(4'-карбоэтоксианилино)-3-морфолино-1,4-нафтохинона.5 g of 2- (4'-karboetoksianilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone, 20 ml of morpholine was heated at 100 ° C for 3 hours. The reaction mixture was treated similarly to Example 1 to give 5.71 g of 2- (4'- carboethoxyanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone.

П р и м е р 5. Получение 2-(3'-трифторметиланилино)-3-морфолино-1,4-нафтохи-нона. PRI me R 5. Obtaining 2- (3'-trifluoromethylanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone.

5 г 2,3-дихлорнафтохинона, 6,5 г 3-аминобензотрифторида, 50 мл этилового спирта кипятили 6 ч. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали спиртом. Получили 7,56 г 2-(3'-трифторметиланилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона. 5 g of 2,3-dichloronaphthoquinone, 6.5 g of 3-aminobenzotrifluoride, 50 ml of ethyl alcohol were boiled for 6 hours. The precipitate formed was filtered off, washed with alcohol. 7.56 g of 2- (3'-trifluoromethylanilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone were obtained.

6 г 2-(3'-трифторметиланилино)-3-хлор-1,4-нафтохинона, 5 мл морфолина, 40 мл диметилформамида выдерживали при 100оС 5 ч. Реакционную смесь обрабатывали аналогично примеру 1. Получили 3,8 г 2-(3'-трифторметиланилино)-3-морфолино-1,4-нафтохинона.6 g of 2- (3'-trifluoromethylanilino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone, 5 ml of morpholine, 40 ml of dimethylformamide was heated at 100 ° C for 5 hours. The reaction mixture was treated similarly to Example 1 to give 3.8 g of 2- (3'-trifluoromethylanilino) -3-morpholino-1,4-naphthoquinone.

П р и м е р 6. Получение 2-(4'-ацетилфениламино)-3-пиперидино-1,4-нафтохинона. PRI me R 6. Obtaining 2- (4'-acetylphenylamino) -3-piperidino-1,4-naphthoquinone.

40 г 2,3-дихлорнафтохинона, 53 г 4-аминоацетофенона, 10 мл триэтиламина, 200 мл этилового спирта кипятили 30 ч. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали спиртом, высушивали на воздухе. Получили 49,6 г 2-(4'-ацетилфениламино)-3-хлор-1,4-нафтохинона. 40 g of 2,3-dichloronaphthoquinone, 53 g of 4-aminoacetophenone, 10 ml of triethylamine, 200 ml of ethyl alcohol were boiled for 30 hours. The precipitate was filtered off, washed with alcohol, and dried in air. 49.6 g of 2- (4'-acetylphenylamino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone are obtained.

0,3 г 2-(4'-ацетилфениламино)-3-хлор-1,4-нафтохинона, 5 мл пиперидина выдерживали при 100оС 3 ч. Реакционную смесь обрабатывали аналогично примеру 1. Получили 0,35 г 2-(4'-ацетилфениламино)-3-пиперидино-1,4-нафтохинона.0.3 g of 2- (4'-atsetilfenilamino) -3-chloro-1,4-naphthoquinone, 5 ml of piperidine was heated at 100 ° C for 3 hours. The reaction mixture was treated similarly to Example 1 to give 0.35 g of 2- (4 '-acetylphenylamino) -3-piperidino-1,4-naphthoquinone.

Выводы и характеристики 2-ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафтохинонов приведены в табл.1. The conclusions and characteristics of 2-arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquinones are given in Table 1.

Получение фоторезистивной пленки выполняли согласно следующим технологическим процессам. Напыление слоя фоторезиста на основе 2-ариламино-3-циклоалкиламино-1,4-нафтохинона проводили в следующем режиме: рабочее давление составляло 1-3.10-5 торр, температура испарения 120оС, масса навески 30-40 мг, расстояние от подложки до испарителя 100 мм, время напыления 3-5 мин, толщина пленки после напыления 0,6-0,8 мкм. Экспонирование проводилось на установке ЭМ 5006 (лампа ДРШ-300). Время экспонирования 1,5-6 мин в зависимости от строения соединения. Проявление проводили в уайт-спирите при комнатной температуре в течение 10 с. Остаточная толщина практически равнялась толщине после напыления. Разрешение элементов составляло 1 мкм. Результаты испытаний по каждому соединению приведены в табл.2.Obtaining a photoresist film was performed according to the following processes. The photoresist layer was sputtered based on 2-arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquinone in the following mode: the working pressure was 1-3 . 10 -5 torr, evaporating temperature of 120 ° C, sample weight of 30-40 mg, the distance from the substrate to the evaporator 100 mm, the spraying time of 3-5 minutes, the film thickness after deposition of 0.6-0.8 microns. Exposure was carried out on the installation EM 5006 (lamp DRSh-300). The exposure time is 1.5-6 minutes, depending on the structure of the compound. The manifestation was carried out in white spirit at room temperature for 10 s. The residual thickness was almost equal to the thickness after spraying. The resolution of the elements was 1 μm. The test results for each compound are given in table.2.

Таким образом, предлагаемые соединения в отличие от прототипа имеют значительно более низкую температуру испарения ( 120оС), могут проявляться как органическими растворителями, так и возгонкой в вакууме при температуре плавления соединений, используемых в качестве вакуумного фоторезиста; для получения субмикронных размеров можно использовать ртутную лампу ДРШ-300 и любые другие источники света - лампы накаливания и лазерное излучение.Thus, the present compounds, unlike prior art have much lower evaporation temperature (120 ° C) can be shown as organic solvents and sublimation in vacuo at the melting point of the compounds used as a vacuum photoresist; To obtain submicron sizes, you can use the DRSh-300 mercury lamp and any other light sources - incandescent lamps and laser radiation.

Claims (1)

3-ЗАМЕЩЕННЫЕ 2-АРИЛАМИНО-1,4-НАФТОХИНОНЫ В КАЧЕСТВЕ ФОТОРЕЗИСТОВ ДЛЯ ВАКУУМНОГО ОСАЖДЕНИЯ. 3-SUBSTITUTED 2-ARILAMINO-1,4-Naphthoquinones AS PHOTORESISTS FOR VACUUM DEPOSITION. 3-Замещенные 2-ариламино-1,4-нафтохиноны общей формулы
Figure 00000015

где X = m - COOCH3, p - COOCH3, p - COOC2H5, p - COCH3, m - CF3,
Figure 00000016

в качестве фоторезистов для вакуумного осаждения.3-Substituted 2-arylamino-1,4-naphthoquinones of the general formula
Figure 00000015

where X = m - COOCH 3 , p - COOCH 3 , p - COOC 2 H 5 , p - COCH 3 , m - CF 3 ,
Figure 00000016

as photoresists for vacuum deposition.
SU4950733 1991-06-26 1991-06-26 3-substituted 2-arylamino-1,4- naphthoquinones as photoresists for vacuum connection RU2027712C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4950733 RU2027712C1 (en) 1991-06-26 1991-06-26 3-substituted 2-arylamino-1,4- naphthoquinones as photoresists for vacuum connection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4950733 RU2027712C1 (en) 1991-06-26 1991-06-26 3-substituted 2-arylamino-1,4- naphthoquinones as photoresists for vacuum connection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2027712C1 true RU2027712C1 (en) 1995-01-27

Family

ID=21582044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4950733 RU2027712C1 (en) 1991-06-26 1991-06-26 3-substituted 2-arylamino-1,4- naphthoquinones as photoresists for vacuum connection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2027712C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106674146A (en) * 2015-11-05 2017-05-17 重庆大学 Preparation method of naphthoquinomorpholine compounds

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1126581, кл. C 09B 47/30, 1984. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106674146A (en) * 2015-11-05 2017-05-17 重庆大学 Preparation method of naphthoquinomorpholine compounds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11322707A (en) Poly(disulfonyldiazomethane) compound
FR2740455A1 (en) OXIMES SULFONATES AND THEIR USE AS RADIATION-SENSITIVE ACID DISPENSERS, IN PARTICULAR IN PHOTORESISTS
KR20070094552A (en) Sulfonium salts
KR20140085122A (en) Monomer for hardmask composition and hardmask composition including the monomer and method of forming patterns using the hardmask composition
JPS6216934B2 (en)
KR100301103B1 (en) Resist material
KR900000863B1 (en) Deep ultra-violet lithographic resist composition and process of using thereof
JPH035739B2 (en)
CN110352186B (en) Acrylamide photoinitiator
RU2027712C1 (en) 3-substituted 2-arylamino-1,4- naphthoquinones as photoresists for vacuum connection
EP0346339A1 (en) Barbituric acid compounds, photoresists therefrom and method for preparation.
KR100273821B1 (en) Photoresist composition
EP0824223B1 (en) Pattern forming method
JPH10251191A (en) New high molecular dibenzoyl resorcinol uv absorbing agent, coating composition, product and production thereof
RU2059613C1 (en) Azido-substituted 2-arylamino-3-cycloalkylamino-1,4-naphthoquinones as photoresists for vacuum precipitation
RU2750297C1 (en) Derivatives of 1-(3-tert-butyl-4-hydroxy-8-methylpyrazolo[5,1-c][1,2,4]triazine-1(4h)-yl)-2,2-difluoroethanones, method for their production and their use as acid photogenerators
JPH06172361A (en) Phthalocyanine compound
JP2960130B2 (en) Photochromic compounds
KR910005030B1 (en) Photosensitive compound
JPH01155337A (en) Photosensitive agent
US4868241A (en) Electron beam and x-ray resists
JP2851316B2 (en) Photochromic compounds
JP2892526B2 (en) Method for producing ketones having substituted amino group
CA1086331A (en) Substituted benzopinacols and their preparation
JP2725392B2 (en) Photochromic material