[發明專利]鎓化合物以及制備其的方法

在審

• 申請號: 201310637227.2
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103664870A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: P·J·拉寶美
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: C07D335/16
• 分類號: C07D335/16;C07C309/12;C07C303/32;G03F7/004;G03F7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

1.技術領域

本發明涉及新的鎓鹽化合物以及合成這些化合物的方法。本發明的鎓化合物用作光致抗蝕劑組合物的生酸劑組分。

2.背景技術

光致抗蝕劑是用于將圖像傳遞到基材的光敏膜。它們形成負圖像或正圖像。在基材上涂覆光致抗蝕劑之后，涂層穿過圖案化的光掩膜曝光于活化能源，例如紫外光以在光致抗蝕劑涂層中形成潛像。該光掩膜具有對活化輻射不透明和透明的區域，從而限定期望轉移到下層基材的圖像。通過抗蝕劑涂層中潛像圖案的顯影而提供浮雕圖像。

光致抗蝕劑典型的包含樹脂組分和生酸劑化合物組分。鎓鹽化合物已經用作光致抗蝕劑的生酸劑組分。參見U.S.6,929,896；2010/0143843和2012/0015297。

已知的光致抗蝕劑可以提供具有足以用于許多現有商業應用的分辨率和尺寸的特性。但是對于許多其他的應用，還需要新的光致抗蝕劑以提供亞微米尺寸的高分辨圖像。

對改變光致抗蝕劑的組成進行了許多嘗試以改進功能性質的性能。在其他情況中，報道了多種光活化化合物用于光致抗蝕劑組合物中。參見US20070224540和EP1906241。遠紫外線(EUV)和e-電子束成像技術也得以使用。參見U.S.專利7,459,260。EUV利用典型的在1nm到40nm之間的短波輻射，其通常具有13.5nm的輻射。

值得期望的是改進的光致抗蝕劑組合物，包括改進的光致抗蝕劑光活化組分的合成路線。

發明概述

我們已經發現了新的合成鎓鹽化合物的方法。我們還提供了新的鎓鹽生酸劑化合物和包含這種生酸劑的光致抗蝕劑組合物。

在其他方面中，本發明可以方便的改變鎓鹽化合物的強酸陰離子組分以提供具有不同的陰離子組分的鎓化合物的方法。

更特別的，一方面，提供的制備鎓鹽化合物的方法包括：(a)提供包含磺酸鹽(sulfonate)組分的鎓鹽化合物，其中該磺酸鹽組分包含吸電子基團；并且(b)用鹵化物鹽處理該鎓鹽以形成不同的鎓化合物鹽。

在這種方法中，優選鎓化合物的磺酸鹽陰離子組分在相對于SO₃-基團的α碳原子上包含一個或多個吸電子基團。合適的吸電子基團包括一個或多個鹵原子(特別是氟)、氰基、硝基和烷基，例如用一個或多個鹵原子(特別是氟)、硝基和/或氰基取代的C_1-20烷基。

在本發明的方法中，鎓鹽化合物可以用多種鹵化物鹽處理，例如Br、Cl和I鹽，且碘化物鹽是優選的。

鎓鹽可以采用多種方法用鹵化物鹽進行處理，其適宜性的允許鎓鹽化合物的陰離子組分被鹵化物鹽的鹵化物陰離子置換，以便由此形成不同的鎓化合物鹽。也就是說，不同的鎓化合物鹽具有與提供的鎓鹽化合物的陰離子組分(例如三氟甲磺酸鹽(CF₃SO₃^-))不同的陰離子組分(例如鹵化物，如I^-)。

在一種合適的處理方法中，用包含鹵化物鹽的液體溶液洗滌鎓鹽化合物。這種洗滌可以適宜性的以多種方式進行，例如通過將鎓鹽化合物的有機溶劑溶液和包含鹵化物鹽的水溶液(例如1、2或3M的鹵化物鹽水溶液)混合在一起一段時間并且混合條件(例如攪動或攪拌)足以形成不同的鎓化合物鹽。

期望的不同的鎓化合物鹽還可以通過在鹵化物鹽處理之后進一步處理來形成。例如，形成的鎓化合物的鹵化物鹽可以進行其他陰離子置換反應以提供與1)提供用于用鹵化物鹽處理的第一鎓鹽化合物和2)由第一鎓鹽化合物形成的鹵化物鹽不同的鎓鹽化合物。換句話說，提供的鎓鹽化合物的形成的鹵化物鹽可以用作合成具有不同陰離子組分的鎓鹽化合物的中間體。

本發明的方法可以包括多種鎓化合物的處理和形成，包括具有锍陽離子組分以及碘鎓陽離子組分的那些化合物。合適的锍陽離子組分可以包括非環锍部分(其中锍原子(S⁺)可以被非芳香族(例如任選取代的烷基)和芳香族(例如任選取代的苯基或萘基)取代)、環锍部分(例如包含碳環原子和至少一個S⁺環單元的芳香族或非芳香族5-或6元環)和/或噻噸酮部分。

本發明生酸劑的其他合適的陽離子組分可以包括下式的那些：

其中式中X是C＝O、S(O)、S(O)₂、C(＝O)O、C(＝O)NH、C(＝O)-C(＝O)或-O-；且R是非氫取代基，例如任選取代的碳環芳基，包括苯基，以及任選取代的烷基，包括C_1-20任選取代的烷基。