专利名称：一种高光生酸量子产率硫鎓盐类光生酸剂、制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂、制备方法及其应用。
背景技术：
光刻胶是将图像转移到基底上的光敏膜。它们形成负或正图像。将光刻胶涂覆在基底上之后，透过有图案的掩膜或光罩将涂层暴露在诸如紫外光，近可见光的活化能源下，在光刻胶图案中形成潜像。对于活化辐射，光罩有不透明的区域和透明的区域，确定了需要转移到下面基底的图像。通过将光刻胶涂层中的潜像图案显影，得到了三维立体图像。光生酸剂是光刻胶体系中的重要组分，光生酸剂是20世纪80年代被开发出来的一种高效化学增幅剂。它可以通过吸收光子能量解离产生质子，从而引发曝光区域物理化学性质的变化。由于这种产酸机理是外界可控的，并且这种化学增幅作用能够大大提高光化学反应的速率，所以近年来光生酸剂已经被广泛应用于光刻胶，计算机直接制版，酸引发聚合和避光指示剂等诸多领域中如[201010625168.3]等。硫鎗盐型光生酸剂作为其中的一大类，被人们广泛的使用，各种改性方法也层出不穷。通过将含有光生酸剂的光刻胶涂层曝光后，选择裂解保护基团，提供了极性官能团，例如羧基、苯酚或亚胺，这导致在光刻胶涂层曝光和未曝光的区域形成不同的溶解性。
发明内容
本发明的目的在于一种高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂、制备方法及其应用。本发明的含有这类光生酸剂与201010284441中的对位取代的同分异构体相比，配成光刻胶后都可以提供较好的光刻效果。参见例如下述实施例6、7的结果。本发明提出的一种高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂，所述光生酸剂的结构式如下
权利要求
1.一种高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂，其特征在于所述光生酸剂的结构式如下
2.根据权利要求1的高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂，其特征在于所述RT为三氟甲烷磺酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根或四氟硼酸根中任一种。
3.—种如权利要求1的高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下 (1)在惰性气体保护下，将2.67g, IOmmol N, N-二苯胺基苯甲醒溶于无水四氢呋喃中，并加入5. 36g, 15mmol甲基三苯基溴化磷,0°C下滴加溶于四氢呋喃的3. 6g, 30mmol叔丁醇钾，保持体系温度为O °(T10°C ;滴加完后升温至室温，搅拌反应3飞小时，将反应溶液倒入水中，二氯甲烷萃取，盐水洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥，柱层析得到液体，真空除溶剂后得到白色粉末产物(2. 168g, 8mmol)N, N-二苯胺基苯乙烯； (2)惰性气体保护下，将步骤⑴产物2.71g，IOmmol N, N-二苯胺基苯乙烯加入33mL三乙醇胺中，再加入2. 03g, IOmmol 3-溴苯甲硫醚和40mg,0. 18mmol醋酸钮,搅拌加热至10(T120°C，避光搅拌，反应1(Γ12小时后，倒入水中产生墨绿色固体，过滤，将过滤得到的固体溶于二氯甲烷中，经硅胶过滤除去醋酸钯，滤液除溶剂后获得粘稠液体，经柱层析提纯，得到淡黄色固体产物2. 87g，7mmol 3- (N, N-二苯胺基苯乙烯基)苯甲硫醚；其中柱层析中采用的淋洗剂为环已烷和乙酸乙酯的混合液，环己烷和乙酸乙酯的体积比为10/1飞/I ； (3)将步骤(2)产物3-(N，N-二苯胺基苯乙烯基)苯甲硫醚溶于无水二氯甲烷中，在干冰丙酮浴中加入1. 5倍量的三氟甲烷磺酸银和1. 5倍量的卤代烷烃或卤代芳烃，避光搅拌O. 5^1小时后移除冷冻装置，避光室温搅拌2(Γ24小时后除去溶剂，加入乙腈溶解，滤除不溶解固体，浓缩溶液，滴加入无水乙醚中，产生黄色沉淀，滤得沉淀后溶于丙酮，滴加入无机盐的饱和水溶液中，产生黄色沉淀，过滤后获得黄色粉末，即为所需产物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤⑴和步骤⑵中所述惰性气体是氮气。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(3)中所述卤代烷烃采用碘甲烷；卤代芳烃采用苄溴、4-氰基苄溴或五氟苄溴中任一种。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(3)中所述无机盐的饱和水溶液为六氟磷酸钾溶液、六氟锑酸钠溶液或四氟硼酸钠溶液中任一种。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(3)中无水乙醚和乙腈溶液的比例是，乙醚体积乙腈溶液体积为10 :1。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(3)中无机盐的饱和水溶液和丙酮溶液的比例是，饱和水溶液体积丙酮溶液体积为25 :1。
9.一种如权利要求1所述的高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂在光刻胶中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于所述高光生酸量子产率硫鎗盐类光生酸剂应用于形成光刻胶浮雕图像，步骤如下 (1)在载玻片或硅片上涂布光刻胶组合物薄膜； (2)在热台上加热烘干去除溶剂； (3)以显影剂除边； (4)以光源照射光刻胶薄膜，所述光源波长是365nm 425nm； (5)后烘光刻胶； (6)用显影液将照射过的薄膜显影； (7)清洗和干燥。
全文摘要
本发明涉及一种高光生酸量子产率硫鎓盐类光生酸剂、制备方法及其应用。本发明提出的光生酸剂化合物，其中R1为甲基、苄基、五氟代苯基或4-氰基苄基；R2为三氟甲烷磺酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根或四氟硼酸根。本发明的PAG适用于诸如365nm、385nm、405nm，425nm的紫外区到近可见光区成像的光刻胶光活性成分。此类光生酸剂合成步骤简单，易于提纯，产率高，在365nm～425nm区域内，此类光生酸剂用于光刻胶体系能制备出性能优良的光刻胶，体现出0.3～0.6的光生酸量子产率，光激发效率高，催化活性高。
文档编号G03F7/004GK103012227SQ201310000490
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者金明, 洪烘, 谢健超, 浦鸿汀, 万德成 申请人:同济大学