光活性化合物的制作方法

文档序号:3580498阅读:307来源:国知局
专利名称:光活性化合物的制作方法
技术领域
本发明涉及一种可用于微蚀刻领域的光刻胶组合物中的新型光活性化合物,和尤其可用于在半导体器件生产中使负性和正性图案成像的新型光活性化合物,以及光刻胶组合物和用于使光刻胶成像的方法。
背景技术
光刻胶组合物用于微蚀刻方法以比如在计算机芯片和集成电路制造中制造微型化电子元件。通常,在这些方法中,首先将光刻胶组合物的膜的薄涂层施涂于基材材料,例如用于制造集成电路的硅晶片上。然后烘焙该已涂覆的基材以蒸发该光刻胶组合物中的任何溶剂并将该涂层固定到该基材上。涂覆在基材上的光刻胶随后在辐射下经受成像式曝光。
辐射曝光导致该涂覆表面的曝光区域发生化学转变。目前,可见光、紫外(UV)光、电子束和X射线辐射能量是微蚀刻方法中常用的辐射类型。在这一成像式曝光之后,用显影剂溶液处理该涂覆的基材以溶解和除去该光刻胶经辐射曝光或未曝光的区域。半导体器件微型化的趋势已导致使用在越来越低的辐射波长下敏感的新型光刻胶,而且还导致使用复杂的多级体系以克服这种微型化所带来的困难。
存在两种类型的光刻胶组合物负性和正性光刻胶组合物。在蚀刻加工中在特定点使用的光刻胶的类型由半导体器件的设计决定。当将负性光刻胶组合物在辐射下成像式曝光时,该光刻胶组合物曝光在辐射下的区域变得较不可溶于显影剂溶液(如发生交联反应),而该光刻胶涂层的未曝光区域保持相对可溶于这种溶液。因此,用显影剂对曝光过的负性光刻胶进行处理使得该光刻胶涂层的未曝光区域被除去并在该涂层中形成负像,从而暴露出其上沉积了该光刻胶组合物的位于下方的基材表面的所需部分。
另一方面,当将正性光刻胶组合物在辐射下成像式曝光时,该光刻胶组合物曝光在辐射下的那些区域变得更加可溶于该显影剂溶液(比如发生重排反应),而那些未曝光的区域保持相对不溶于该显影剂溶液。因此,用显影剂对曝光过的正性光刻胶进行处理使得该涂层的曝光区域被除去并在该光刻胶涂层中形成正像。同样,暴露出位于下方的表面的所需部分。
光刻胶分辨率被定义为光刻胶组合物可在曝光和显影之后以高的图像边缘锐度从光掩模转印至基材上的最小特征。目前在许多前沿性边缘制造应用领域中,需要约低于二分之一微米的光刻胶分辨率。另外,几乎总是期望的是,显影的光刻胶壁轮廓相对基材为接近垂直。该光刻胶涂层的显影和未显影区域之间的这种分界转化为掩模图像向基材上的精确图案转印。随着向微型化的推进降低了器件上的临界尺寸,这变得更加关键。在光刻胶尺寸已降至低于150nm的情况下,光刻胶图案的粗糙度成为一个关键的问题。边缘粗糙度(通常称作线边缘粗糙度)通常对于线和空间图案观察为沿着光刻胶线的粗糙度,和对于接触孔观察为侧壁粗糙度。边缘粗糙度会对光刻胶的光刻性能产生不利影响,尤其在降低临界尺寸幅度以及将光刻胶的线边缘粗糙度转移至基材的方面。因此,使边缘粗糙度最小化的光刻胶是非常合乎需要的。
对在约100nm和约300nm之间的短波长敏感的光刻胶经常用于其中需要亚半微米几何尺寸的应用领域。尤其优选的是包含非芳族聚合物、光酸产生剂、任选的溶解抑制剂和溶剂的光刻胶。
高分辨率、化学放大的、深紫外(100-300nm)正性和负性色调光刻胶可用于使低于四分之一微米几何尺寸的图像形成图案。迄今为止,有三种主要的在微型化方面提供显著进步的深紫外(UV)曝光技术,并且这些技术使用在248nm、193nm和157nm下发出辐射的激光器。用于深UV中的光刻胶通常包含具有酸不稳定基团和可在酸的存在下脱保护的聚合物、在吸收光时产生酸的光活性组分和溶剂。
用于248nm的光刻胶通常基于取代的聚羟基苯乙烯和其共聚物,如在例如US 4,491,628和US 5,350,660中描述的那些。另一方面,用于193nm曝光的光刻胶需要非芳族聚合物,因为芳族化合物在该波长下是不透明的。US 5,843,624和GB 2,320,718公开了可用于193nm曝光的光刻胶。一般,包含脂环族烃的聚合物用于在低于200nm下曝光的光刻胶。脂环族烃由于许多原因而被引入聚合物中,主要因为它们具有改善耐蚀刻性的相对高的碳氢比率,它们还提供在低波长下的透明性且它们具有相对高的玻璃化转变温度。在157nm下敏感的光刻胶基于已知在该波长下基本上透明的氟化聚合物。衍生自包含氟化基团的聚合物的光刻胶在WO 00/67072和WO 00/17712中进行了描述。
用于光刻胶的聚合物被设计成对成像波长为透明性的,但另一方面,光活性组分通常被设计成在成像波长下为吸收性的以使光敏性最大化。光刻胶的光敏性取决于光活性组分的吸收特性,吸收越高,产生酸所需的能量越少,且光刻胶越具有光敏性。 发明概述 本发明涉及以下通式(I)的化合物, A-X-B(I) (i)其中A-X-B形成离子化合物Ai Xi Bi, 其中Ai和Bi各自单独地是有机阳离子;和 Xi是以下通式的阴离子 Q-R500-SO3- 其中Q选自-O3S和-O2C;和 R500是选自线性或支化的烷基、环烷基、芳基或它们的组合的基团,它们任选地包含catenary S或N,其中该烷基、环烷基和芳基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代卤素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羟基、氰基、硫酸酯(sulfate)和硝基;和其中该有机阳离子选自
和 Y-Ar 其中Ar选自

萘基或蒽基; Y选自


-I+-萘基,-I+-蒽基 或 (ii)其中A-X-B形成非离子化合物Ac-Xc-Bc, 其中Ac和Bc各自单独地选自 -SO2-(C(X2)2)m-R600,-O-CHX3-R700,-C(=N2)-SO2-R600,和,
其中R600选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,芳基,芳烷基,或
其中R700选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,芳基,芳烷基,或
U是C1-C4未取代或取代的亚烷基; Xc是
其中R500在以上进行了限定; 其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自独立地选自Z、氢、OSO2R9、OR20、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基甲基、烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基、直链或支化的全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、直链或支化的烷氧基链、硝基、氰基、卤素、羧基、羟基、硫酸酯、2,2,2-三氟乙磺酰基或羟基;或(i)R1D或R5D之一是硝基,另一个选自氢、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、直链或支化全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、芳基羰基甲基、氰基或羟基,或(ii)R1D和R5D均是硝基; R6和R7各自独立地选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、直链或支化全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、芳基羰基甲基、硝基、氰基或羟基,或者R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环; R9选自烷基、氟代烷基、全氟烷基、芳基、氟代芳基、全氟芳基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环氟代烷基或多环氟代烷基或者其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环全氟烷基或多环全氟烷基; R20是烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基或其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基; T是直接键、任选地包含一个或多个O原子的二价直链或支化烷基、二价芳基、二价芳烷基或任选地包含一个或多个O原子的二价单环烷基或多环烷基; Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(=O)-R8,其中(i)X11或X12之一是包含至少一个氟原子的直链或支化烷基链,另一个是氢、卤素、或直链或支化烷基链,或者(ii)X11和X12均是包含至少一个氟原子的直链或支化烷基链; V是选自以下的连接基团直接键、任选地包含一个或多个O原子的二价直链或支化烷基、二价芳基、二价芳烷基或任选地包含一个或多个O原子的二价单环烷基或多环烷基; X2是氢、卤素或任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链; R8是任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或芳基; X3是氢、直链或支化烷基链、卤素、氰基或-C(=O)-R50,其中R50选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,或-O-R51,其中R51是氢或者直链或支化烷基链; i和k中的每一个独立地是0或正整数; j是0-10; m是0-10; n是0-10, 所述烷基,任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,直链或支化烷基链,直链或支化烷氧基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,烷氧基烷基,烷氧基羰基烷基,烷基羰基,其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基,其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基,芳烷基,芳基,萘基,蒽基,任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环,或芳基羰基甲基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代Z、卤素、烷基、C1-8全氟烷基、单环烷基或多环烷基、OR20、烷氧基、C3-20环状烷氧基、二烷基氨基、双环状二烷基氨基、羟基、氰基、硝基、2,2,2-三氟乙磺酰基、氧代、芳基、芳烷基、氧原子、CF3SO3、芳氧基、芳硫基,和具有通式(II)-(VI)的基团
其中R10和R11各自独立地表示氢原子,任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或R10和R11一起可以表示亚烷基以形成五-或六-元环; R12表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或芳烷基,或R10和R12一起表示亚烷基,该亚烷基与插入的-C-O-基团一起形成五-或六-元环,该环中的碳原子任选地被氧原子取代; R13表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或者任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基; R14和R15各自独立地表示氢原子、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或者任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基; R16表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基或芳烷基;和 R17表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基、芳烷基、基团-Si(R16)2R17、或基团-O-Si(R16)2R17、所述任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基和芳烷基是未取代的或如上所述地被取代。
当A-X-B是离子化合物Ai Xi Bi时的化合物A-X-B是优选的。
本发明还涉及光刻胶组合物,其包含包含酸不稳定基团的聚合物和上述化合物。
该光刻胶组合物可以任选地包含具有通式Ai Xi1的第二光酸产生剂,其中Ai如以上所限定,Xi1是选自以下的阴离子CF3SO3-、CHF2SO3-、CH3SO3-、CCl3SO3-、C2F5SO3-、C2HF4SO3-、C4F9SO3-、樟脑磺酸根、全氟辛烷磺酸根、苯磺酸根、五氟苯磺酸根、甲苯磺酸根、全氟甲苯磺酸根、(Rf1SO2)3C-和(Rf1SO2)2N-、和Rg-O-Rf2-SO3-,其中每个Rf1独立地选自高度氟化或全氟化烷基或氟化芳基,并且可以是环状的,当任何两个Rf1基团的组合连接形成桥时,另外,该Rf1烷基链包含1-20个碳原子并且可以是直链、支化或者环状的,使得二价氧、三价氮或六价硫可以中断骨架链,另外当Rf1包含环状结构时,这种结构具有5或6个环元(ring member),任选地其中1或2个是杂原子;其中Rf2选自线性或支化(CF2)j(其中j是4-10的整数)和任选地被全氟C1-10烷基取代的C1-C12环状全氟烷基二价基团,Rg选自C1-C20线性、支化、单环烷基或多环烷基,C1-C20线性、支化、单环烯基或多环烯基,芳基和芳烷基,所述烷基、烯基、芳烷基和芳基是未取代的、取代的、任选地包含一个或多个catenary氧原子、部分氟化或者全氟化的。这种阴离子Xi1的实例包括(C2F5SO2)2N-,(C4F9SO2)2N-,(C8F17SO2)3C-,(CF3SO2)3C-,(CF3SO2)2N-,(CF3SO2)2(C4F9SO2)C-,(C2F5SO2)3C-,(C4F9SO2)3C-,(CF3SO2)2(C2F5SO2)C-,(C4F9SO2)(C2F5SO2)2C-,(CF3SO2)(C4F9SO2)N-,[(CF3)2NC2F4SO2]2N-,(CF3)2NC2F4SO2C-(SO2CF3)2,(3,5-二(CF3)C6H3)SO2N-SO2CF3,C6F5SO2C-(SO2CF3)2,C6F5SO2N-SO2CF3,
CF3CHFO(CF2)4SO3-,CF3CH2O(CF2)4SO3-,CH3CH2O(CF2)4SO3-,CH3CH2CH2O(CF2)4SO3-,CH3O(CF2)4SO3-,C2H5O(CF2)4SO3-,C4H9O(CF2)4SO3-,C6H5CH2O(CF2)4SO3-,C2H5OCF2CF(CF3)SO3-,CH2=CHCH2O(CF2)4SO3-,CH3OCF2CF(CF3)SO3-,C4H9OCF2CF(CF3)SO3-,C8H17O(CF2)2SO3-,和C4H9O(CF2)2SO3-。适合的阴离子的其它实例可以在美国专利号6,841,333和美国专利号5,874,616中找到。
Ai Xi1的实例包括双(4-叔丁基苯基碘)双全氟乙烷磺酰胺、三氟甲烷磺酸二苯基碘、九氟丁烷磺酸二苯基碘、三氟甲烷磺酸三苯基锍、九氟丁烷磺酸三苯基锍等以及本领域技术人员已知的其它光酸产生剂。
发明的详细说明 本发明涉及以下通式(I)的化合物, A-X-B(I) (i)其中A-X-B形成离子化合物Ai Xi Bi, 其中Ai和Bi各自单独地是有机阳离子;和 Xi是以下通式的阴离子 Q-R500-SO3- 其中Q选自-O3S和-O2C;和 R500是选自线性或支化的烷基、环烷基、芳基或它们的组合的基团,任选地包含catenary S或N,其中该烷基、环烷基和芳基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代卤素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羟基、氰基、硫酸酯和硝基;和 其中该有机阳离子选自
和 Y-Ar 其中Ar选自

萘基或蒽基; Y选自


-I+-萘基,-I+-蒽基 或 (ii)其中A-X-B形成非离子化合物Ac-Xc-Bc, 其中Ac和Bc各自单独地选自 -SO2-(C(X2)2)m-R600、-O-CHX3-R700、-C(=N2)-SO2-R600和
其中R600选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,芳基,芳烷基,或
其中R700选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,芳基,芳烷基,或
U是C1-C4未取代或取代的亚烷基; Xc是
其中R500在以上进行了限定; 其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自独立地选自Z、氢、OSO2R9、OR20、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基甲基、烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基、直链或支化的全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、直链或支化的烷氧基链、硝基、氰基、卤素、羧基、羟基、硫酸酯、2,2,2-三氟乙磺酰基或羟基;或(i)R1D或R5D之一是硝基,另一个选自氢、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、直链或支化全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、芳基羰基甲基、氰基或羟基,或(ii)R1D和R5D均是硝基; R6和R7各自独立地选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、直链或支化全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、芳基羰基甲基、硝基、氰基或羟基,或者R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环; R9选自烷基、氟代烷基、全氟烷基、芳基、氟代芳基、全氟芳基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环氟代烷基或多环氟代烷基或者其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环全氟烷基或多环全氟烷基; R20是烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基或其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基; T是直接键、任选地包含一个或多个O原子的二价直链或支化烷基、二价芳基、二价芳烷基或任选地包含一个或多个O原子的二价单环烷基或多环烷基; Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(=O)-R8,其中(i)X11或X12之一是包含至少一个氟原子的直链或支化烷基链,另一个是氢、卤素、或直链或支化烷基链,或者(ii)X11和X12均是包含至少一个氟原子的直链或支化烷基链; V是选自以下的连接基团直接键、任选地包含一个或多个O原子的二价直链或支化烷基、二价芳基、二价芳烷基或任选地包含一个或多个O原子的二价单环烷基或多环烷基; X2是氢、卤素或任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链; R8是任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或芳基; X3是氢、直链或支化烷基链、卤素、氰基或-C(=O)-R50,其中R50选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,或-O-R51,其中R51是氢或者直链或支化烷基链; i和k中的每一个独立地是0或正整数; j是0-10; m是0-10; n是0-10, 所述烷基,任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,直链或支化烷基链,直链或支化烷氧基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,烷氧基烷基,烷氧基羰基烷基,烷基羰基,其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基,其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基,芳烷基,芳基,萘基,蒽基,任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环,或芳基羰基甲基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代Z、卤素、烷基、C1-8全氟烷基、单环烷基或多环烷基、OR20、烷氧基、C3-20环状烷氧基、二烷基氨基、双环状二烷基氨基、羟基、氰基、硝基、2,2,2-三氟乙磺酰基、氧代、芳基、芳烷基、氧原子、CF3SO3、芳氧基、芳硫基,和具有通式(II)-(VI)的基团
其中R10和R11各自独立地表示氢原子、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或者任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或者R10和R11一起可以表示亚烷基以形成五-或六-元环; R12表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或芳烷基,或R10和R12一起表示亚烷基,该亚烷基与插入的-C-O-基团一起形成五-或六-元环,该环中的碳原子任选地被氧原子取代; R13表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基; R14和R15各自独立地表示氢原子、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或者任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基; R16表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,芳基或芳烷基;和 R17表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基、芳烷基、基团-Si(R16)2R17、或基团-O-Si(R16)2R17、所述任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基和芳烷基是未取代的或如上所述的被取代。
本发明还涉及光刻胶组合物,其包含包含酸不稳定基团的聚合物和上述化合物。
该光刻胶组合物可以任选地包含具有通式Ai Xi1的第二光酸产生剂,其中Ai如以上限定,Xi1是选自以下的阴离子CF3SO3-、CHF2SO3-、CH3SO3-、CCl3SO3-、C2F5SO3-、C2HF4SO3-、C4F9SO3-、樟脑磺酸根、全氟辛烷磺酸根、苯磺酸根、五氟苯磺酸根、甲苯磺酸根、全氟甲苯磺酸根、(Rf1SO2)3C-和(Rf1SO2)2N-、和Rg-O-Rf2-SO3-,其中每个Rf1独立地选自高度氟化或全氟化烷基或氟化芳基,并且可以是环状的,当任何两个Rf1基团的组合连接形成桥时,另外,该Rf1烷基链包含1-20个碳原子并且可以是直链、支化或者环状的,使得二价氧、三价氮或六价硫可以中断骨架链,另外当Rf1包含环状结构时,这种结构具有5或6个环元,任选地其中1或2个是杂原子;其中Rf2选自线性或支化(CF2)j(其中j是4-10的整数)和任选地被全氟C1-10烷基取代的C1-C12环状全氟烷基二价基团,Rg选自C1-C20线性、支化、单环烷基或多环烷基,C1-C20线性、支化、单环烯基或多环烯基,芳基和芳烷基,所述烷基、烯基、芳烷基和芳基是未取代的、取代的、任选地包含一个或多个catenary氧原子、部分氟化或者全氟化的。这种阴离子Xi1的实例包括(C2F5SO2)2N-,(C4F9SO2)2N-,(C8F17SO2)3C-,(CF3SO2)3C-,(CF3SO2)2N-,(CF3SO2)2(C4F9SO2)C-,(C2F5SO2)3C-,(C4F9SO2)3C-,(CF3SO2)2(C2F5SO2)C-,(C4F9SO2)(C2F5SO2)2C-,(CF3SO2)(C4F9SO2)N-,[(CF3)2NC2F4SO2]2N-,(CF3)2NC2F4SO2C-(SO2CF3)2,(3,5-二(CF3)C6H3)SO2N-SO2CF3,C6F5SO2C-(SO2CF3)2,C6F5SO2N-SO2CF3
CF3CHFO(CF2)4SO3-,CF3CH2O(CF2)4SO3-,CH3CH2O(CF2)4SO3-,CH3CH2CH2O(CF2)4SO3-,CH3O(CF2)4SO3-,C2H5O(CF2)4SO3-,C4H9O(CF2)4SO3-,C6H5CH2O(CF2)4SO3-,C2H5OCF2CF(CF3)SO3-,CH2=CHCH2O(CF2)4SO3-,CH3OCF2CF(CF3)SO3-,C4H9OCF2CF(CF3)SO3-,C8H17O(CF2)2SO3-,和C4H9O(CF2)2SO3-。适合的阴离子的其它实例可以在美国专利号6,841,333和美国专利号5,874,616中发现。
Ai Xi1的实例包括双(4-叔丁基苯基碘)双全氟乙烷磺酰胺、三氟甲烷磺酸二苯基碘、九氟丁烷磺酸二苯基碘、三氟甲烷磺酸三苯基锍、九氟丁烷磺酸三苯基锍等以及本领域技术人员已知的其它光酸产生剂。
本文所使用的术语烷基是指直链或支化链烃,优选C1-C20直链或支化烷基链。烷基的代表性实例包括,但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、正庚基、正辛基、正壬基和正癸基。
亚烷基是指二价烷基,优选C1-C4,其可以是线性或支化的,如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等。
术语芳基是指通过除去一个氢原子衍生自芳族烃(优选C5-C50)的基团,并且可以是取代或未取代的。该芳族烃可以是单核或多核的。单核类型的芳基的实例包括苯基、甲苯基、二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、异丙苯基等。多核类型的芳基的实例包括萘基、蒽基、菲基等。该芳基可以是未取代的或者如上文所述被取代。
术语烷氧基是指基团烷基-O-,其中烷基如本文所限定。烷氧基的代表性实例包括,但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基和己氧基。
术语芳氧基是指基团芳基-O-,其中芳基如本文所限定。
术语芳烷基是指包含芳基的烷基,优选具有总共5-50个C原子。它是同时具有芳族和脂族结构的烃基,即,其中低级烷基氢原子被单核或多核芳基取代的烃基。芳烷基的实例包括,但不限于苄基、2-苯基-乙基、3-苯基-丙基、4-苯基-丁基、5-苯基-戊基、4-苯基环己基、4-苄基环己基、4-苯基环己基甲基、4-苄基环己基甲基、萘基甲基等。
本文所使用的术语单环烷基是指任选被取代的、饱和或部分不饱和的单环烷基环体系,优选C5-C50,其中如果该环是部分不饱和的,则它是单环烯基。本文所使用的术语多环烷基是指任选被取代的、饱和或部分不饱和的包含两个或更多个,优选两个或三个环的多环烷基环体系,其中如果该环是部分不饱和的,则它是多环烯基。任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基的实例是为本领域技术人员所熟知的并且包括,例如,环丙基、环丁基、环戊基、环庚基、环己基、2-甲基-2-降冰片基、2-乙基-2-降冰片基、2-甲基-2-异冰片基、2-乙基-2-异冰片基、2-甲基-2-金刚烷基、2-乙基-2-金刚烷基、1-金刚烷基-1-甲基乙基、金刚烷基、三环癸基、3-氧杂三环[4.2.1.02,5]壬基、四环十二烷基、四环[5.2.2.0.0]十一烷基、冰片基、异冰片基降冰片基内酯、金刚烷基内酯等。
术语烷氧基羰基烷基包括取代有本文所限定的烷氧基羰基(优选C1-C20)的烷基。烷氧基羰基烷基的实例包括甲氧基羰基甲基[CH3O-C(=O)-CH2-]、乙氧基羰基甲基[CH3CH2O-C(=O)-CH2-]、甲氧基羰基乙基[CH3O-C(=O)-CH2CH2-]和乙氧基羰基乙基[CH3CH2O-C(=O)-CH2CH2-]。
本文所使用的术语烷基羰基是指经由本文所限定的羰基与母体分子结构部分连接的本文所限定的烷基,其通常表示为烷基-C(O)-,优选C1-C20。烷基羰基的代表性实例包括但不限于乙酰基(甲基羰基)、丁酰基(丙基羰基)、辛酰基(庚基羰基)、十二烷酰基(十一烷基羰基)等。
烷氧基羰基是指烷基-O-C(O)-,优选C1-C20,其中烷基如先前所述。非限制性实例包括甲氧基羰基[CH3O-C(O)-]和乙氧基羰基[CH3CH2O-C(O)-],苄氧基羰基[C6H5CH2O-C(O)-]等。
烷氧基烷基是指端烷基经由醚氧原子与烷基结构部分连接,它可以一般地表示为烷基-O-烷基,优选C1-C20,其中该烷基可以是线性或支化的。烷氧基烷基的实例包括但不限于,甲氧基丙基、甲氧基丁基、乙氧基丙基、甲氧基甲基。
单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基是指端单环烷基或多环烷基经由-O-C(=O)-与烷基结构部分连接,一般地表示为单环烷基-或多环烷基-O-C(=O)-烷基。
单环烷基-或多环烷基氧基烷基是指端单环烷基或多环烷基经由醚氧原子与烷基结构部分连接,其可以一般地表示为单环烷基-或多环烷基-O-烷基。
单环氟代烷基-或多环氟代烷基是指取代有一个或多个氟原子的单环烷基-或多环烷基,优选C5-C50。
在本发明另一个优选的实施方案中,提供了通式(I)的化合物, A-X-B(I), (i)其中A-X-B形成离子化合物Ai Xi Bi, 其中Ai和Bi各自单独地是有机阳离子;和 Xi是以下通式的阴离子 Q-R500-SO3- 其中Q选自-O3S和-O2C;和 R500是选自线性或支化的烷基、环烷基、芳基或它们的组合的基团,它们任选地包含catenary S或N,其中该烷基、环烷基和芳基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代卤素、未取代或取代的C1-20烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羟基、氰基、硫酸酯和硝基;和 其中该有机阳离子选自
和 Y-Ar 其中Ar选自

萘基或蒽基; Y选自


-I+-naphtyl,-I+-anthryl 或 (ii)其中A-X-B形成非离子化合物Ac-Xc-Bc, 其中Ac和Bc各自单独地选自 -SO2-(C(X2)2)m-R600、-O-CHX3-R700、-C(=N2)-SO2-R600,和
其中R600选自任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化的烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50环状烷基羰基,C10-50多核芳基,C5-50芳烷基或
其中R700选自任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化的烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50环状烷基羰基,C10-50多核芳基,C5-50芳烷基或
U是C1-C4未取代或取代的亚烷基; Xc是

其中R500在以上进行了限定; 其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自独立地选自Z,氢,任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50环状烷基羰基,C5-50芳基,C5-50芳烷基,芳基羰基亚甲基,C1-50直链或支化全氟烷基,C5-50全氟环烷基,C1-20直链或支化烷氧基链,硝基,氰基,卤素,羧基,羟基,硫酸酯,2,2,2-三氟乙磺酰基或羟基;或(i)R1D或R5D之一是硝基,另一个选自氢,任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50环状烷基羰基,C5-50芳基,C5-50芳烷基,C1-50直链或支化全氟烷基,C5-50全氟环烷基,芳基羰基亚甲基,氰基或羟基,或(ii)R1D和R5D均是硝基; R6和R7各自独立地选自任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50环状烷基羰基,C5-50芳基,C5-50芳烷基,C1-50直链或支化全氟烷基,C5-50全氟环烷基,芳基羰基亚甲基,硝基,氰基,或羟基,或R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-、或7-元饱和或不饱和环; T是直接键,任选地包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支化烷基,二价C5-50芳基,二价C5-50芳烷基,或二价C5-50单环、二环或三环状烷基; Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(=O)-R8,其中(i)X11或X12之一是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支化烷基链且另一个是氢,卤素,或C1-20直链或支化烷基链,或(ii)X11和X12两者都是包含至少一个氟原子的C1-20直链或支化烷基链; V是选自以下的连接基团直接键,任选地包含一个或多个O原子的二价C1-20直链或支化烷基,二价C5-50芳基,二价C5-50芳烷基,或二价C5-50单环、二环或三环状烷基; X2是氢、卤素或任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链; R8是任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,或C5-50芳基; X3是氢,C1-20直链或支化烷基链,卤素,氰基,或-C(=O)-R50,其中R50选自任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,或-O-R51,其中R51是氢或C1-20直链或支化烷基链; i和k中的每一个独立地是0或正整数; j是0-10; m是0-10; n是0-10, 所述任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C1-20直链或支化烷基链,C1-20直链或支化烷氧基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50环状烷基羰基,C5-50芳烷基,C5-50芳基,C10-50多核芳基,萘基,蒽基,任选地包含一个或多个O原子的5-、6-、或7-元饱和或不饱和环,或芳基羰基亚甲基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代Z,卤素,C1-20烷基,C1-8全氟烷基,C3-20环状烷基,C1-20烷氧基,C3-20环状烷氧基,二C1-20烷基氨基,双环状二C1-20烷基氨基,羟基,氰基,硝基,2,2,2-三氟乙磺酰基,氧代,芳基,芳烷基,氧原子,CF3SO3,芳氧基,芳硫基,和具有通式(II)至(VI)的基团
其中R10和R11各自独立地表示氢原子,任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,或C5-50单环、二环或三环状烷基,或R10和R11一起可表示亚烷基以形成五-或六-元环; R12表示任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,或C5-50芳烷基,或R10和R12一起表示亚烷基,所述亚烷基与插入的-C-O-基团一起形成五-或六-元环,所述环中的碳原子任选地被氧原子取代; R13表示任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链或C5-50单环、二环或三环状烷基; R14和R15各自独立地表示氢原子,任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链或C5-50单环、二环或三环状烷基; R16表示任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50芳基,或C5-50芳烷基; R17表示任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50芳基,C5-50芳烷基,基团-Si(R16)2R17,或基团-O-Si(R16)2R17,所述任选地包含一个或多个O原子的C1-20直链或支化烷基链,C5-50单环、二环或三环状烷基,C5-50芳基,和C5-50芳烷基是未取代的或如上所述地被取代。
其中A-X-B是离子化合物Ai Xi Bi的化合物A-X-B是优选的。
在本发明另一个优选的实施方案中,提供了化合物Ai Xi Bi,其中Ai和Bi中的每一个选自
在这个实施方案中,更优选的是其中Ai和Bi各自为以下结构的化合物
其中R6和R7各自独立地是未取代的或取代的,优选C5-C50,芳基,或R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环;T是直接键、任选地包含一个或多个O原子的任选地被氧代取代的二价直链或支化烷基,和R500是未取代的或被一个或多个卤素基团取代的线性或支化烷基。
它们中优选的是其中R6和R7各自独立地是未取代的或取代的芳基,T是直接键,R500是未取代的或被一个或多个卤素基团取代的线性或支化烷基的化合物。
具体来说,这些化合物选自






上述化合物中进一步优选的是以下那些其中R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环;T是任选地包含一个或多个O原子的任选地被氧代取代的二价直链或支化的,优选C1-C20,烷基,R500是未取代的或被一个或多个卤素基团取代的线性或支化烷基。
它们之中,尤其优选的化合物选自

更优选的也是其中A是以下结构
和Bi是以下结构的化合物
它们之中,尤其优选的化合物选自


通式(I)的化合物可以通过本领域技术人员已知的方法制备。参考了实施例中公开的方法,该方法也可以用作通式(I)的其它化合物的合成基准。
可用于光刻胶组合物的聚合物包括具有酸不稳定基团的那些,所述基团使聚合物不溶于碱性水溶液,但这种聚合物在酸的存在下将该聚合物催化脱保护,其中聚合物随后变得可溶于碱性水溶液。聚合物优选在低于200nm下是透明的并且是基本上非芳族的,优选是丙烯酸酯和/或环烯烃聚合物。这些聚合物是,例如,但不限于,描述于US5,843,624、US 5,879,857、WO 97/33,198、EP 789,278和GB 2,332,679中的那些。对于低于200nm的辐射优选的非芳族聚合物是取代的丙烯酸酯、环烯烃、取代的聚乙烯等。也可使用基于聚羟基苯乙烯和其共聚物的芳族聚合物,尤其对于248nm曝光。
基于丙烯酸酯的聚合物一般基于具有至少一种包含侧挂脂环族基团的单元的聚(甲基)丙烯酸酯,且其中酸不稳定基团侧挂于聚合物骨架和/或脂环族基团上。侧挂脂环族基团的实例可以是金刚烷基、三环癸基、异冰片基、薄荷基和它们的衍生物。其它侧基也可被引入聚合物,如甲羟戊酸内酯、γ-丁内酯、烷基氧基烷基等。用于脂环族基团的结构的实例包括
将单体的类型和其被引入聚合物中的比率优化以得到最佳光刻性能。这些聚合物描述于R.R.Dammel等人,“抗蚀剂技术和加工方面的进展”,SPIE,第3333卷,第144页,(1998)。这些聚合物的实例包括聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷酯-共聚-甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸羧基四环十二烷基酯-共聚-甲基丙烯酸四氢吡喃基羧基四环十二烷基酯)、聚(丙烯酸三环癸基酯-共聚-甲基丙烯酸四氢吡喃基酯-共聚-甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸-3-氧代环己酯-共聚-甲基丙烯酸金刚烷基酯)。
由环烯烃、降冰片烯和四环十二碳烯衍生物合成的聚合物可通过开环易位、自由基聚合或使用金属有机催化剂来聚合。环烯烃衍生物也可与环状酸酐或与马来酰亚胺或其衍生物共聚。环状酸酐的实例是马来酸酐(MA)和衣康酸酐。环烯烃被引入聚合物的骨架并且可以是任何包含不饱和键的取代的或未取代的多环烃。单体可具有被连接上的酸不稳定基团。聚合物可由一种或多种具有不饱和键的环烯烃单体合成。环烯烃单体可以是取代的或未取代的降冰片烯,或四环十二烷。环烯烃上的取代基可以是脂族或环脂族烷基、酯、酸、羟基、腈或烷基衍生物。环烯烃单体的实例包括但不限于
也可用于合成聚合物的其它环烯烃单体是
这些聚合物描述于以下参考文献并在此被引入,M-D.Rahman等人,“抗蚀剂技术和加工方面的进展”,SPIE,第3678卷,第1193页,(1999)。这些聚合物的例子包括聚((5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共聚-5-降冰片烯-2-羧酸-2-羟基乙酯-共聚-5-降冰片烯-2-羧酸-共聚-马来酸酐)、聚(5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸异冰片基酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-2-羟基乙酯-共-5-降冰片烯-2-羧酸-共-马来酸酐)、聚(四环十二碳烯-5-羧酸酯-共聚-马来酸酐)、聚(5-降冰片烯-2-羧酸叔丁基酯-共聚-马来酸酐-共聚-甲基丙烯酸-2-甲基金刚烷基酯-共聚-2-甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸-2-甲基金刚烷基酯-共聚-2-甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯)和类似物。
包含(甲基)丙烯酸酯单体、环烯烃单体和环状酸酐的混合物的聚合物也可被结合到混杂(hybrid)聚合物中,其中这些单体如上所述。环烯烃单体的实例包括选自降冰片烯羧酸叔丁基酯(BNC)、降冰片烯羧酸羟基乙酯(HNC)、降冰片烯羧酸(NC)、四环[4.4.0.1.2,61.7,10]十二碳-8-烯-3-羧酸叔丁基酯和四环[4.4.0.1.2,61.7,10]十二碳-8-烯-3-羧酸叔丁氧基羰基甲酯的那些。在某些情况下,环烯烃的优选实例包括降冰片烯羧酸叔丁基酯(BNC)、降冰片烯羧酸羟基乙酯(HNC)和降冰片烯羧酸(NC)。(甲基)丙烯酸酯单体的实例尤其包括选自甲羟戊酸内酯甲基丙烯酸酯(MLMA)、甲基丙烯酸-2-甲基-2-金刚烷基酯(MAdMA)、甲基丙烯酸2-金刚烷基酯(AdMA)、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯(MAdA)、甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯(EAdMA)、甲基丙烯酸3,5-二甲基-7-羟基金刚烷基酯(DMHAdMA)、甲基丙烯酸异金刚烷基酯、羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷(HAdMA;例如,羟基在3位)、丙烯酸羟基-1-金刚烷基酯(HADA;例如,羟基在3位)、丙烯酸乙基环戊基酯(ECPA)、甲基丙烯酸乙基环戊基酯(ECPMA)、甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯(TCDMA)、3,5-二羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷(DHAdMA)、β-甲基丙烯酰氧基-γ-丁内酯、α-或β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯(或者α-或β-GBLMA)、5-甲基丙烯酰氧基-2,6-降冰片烷羧内酯(carbolactone)(MNBL)、5-丙烯酰氧基-2,6-降冰片烷羧内酯(ANBL)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)、α-γ-丁内酯丙烯酸酯(α-GBLA)、螺内酯(甲基)丙烯酸酯、氧基三环癸烷(甲基)丙烯酸酯、金刚烷内酯(甲基)丙烯酸酯和α-甲基丙烯酰氧基-γ-丁内酯的那些。用这些单体形成的聚合物的实例包括聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(降冰片烯羧酸叔丁基酯-共聚-马来酸酐-共聚-甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3,5-二羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸3,5-二甲基-7-羟基金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-丙烯酸乙基环戊基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸乙基环戊基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸异丁酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-2-乙基-2-金刚烷基-共聚-甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-5-丙烯酰氧基-2,6-降冰片烷羧内酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金刚烷基酯)和聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯)。
适合的聚合物的其它实例包括美国专利号6,610,465、6,120,977、6,136,504、6,013,416、5,985,522、5,843,624、5,693,453、4,491,628,WO 00/25178,WO 00/67072,JP 2000-275845,JP 2000-137327和JP 09-73173中描述的那些,这些文献在此引入作为参考。可以使用一种或多种光刻胶树脂的共混物。标准合成方法通常用来制备各种类型的适合的聚合物。适合的标准程序(比如,自由基聚合)的程序或基准可以在上述文献中找到。
据信环烯烃和环状酸酐单体可形成交替的聚合物结构,且被引入聚合物中的(甲基)丙烯酸酯单体的量可变化以得到最佳光刻性能。在聚合物内部,(甲基)丙烯酸酯单体相对环烯烃/酸酐单体的百分比是约95摩尔%至约5摩尔%,进一步约75摩尔%至约25摩尔%,更进一步约55摩尔%至约45摩尔%。
可用于157nm曝光的氟化非酚类聚合物还表现出线边缘粗糙度和其可受益于在本发明中描述的光活性化合物的新型混合物的使用。这些聚合物描述于WO 00/17712和WO 00/67072中并在此引入作为参考。这样的一种聚合物的实例是聚(四氟乙烯-共聚-降冰片烯-共聚-5-六氟异丙醇-取代的2-降冰片烯)。
也可使用描述于美国专利6,686,429(其内容在此作为参考)的由环烯烃和含氰基的烯属单体合成的聚合物。
聚合物的分子量根据所用的化学方法的类型和所需的光刻性能而优化。通常,重均分子量是3,000至30,000,多分散度是1.1至5,优选1.5至2.5。
有意义的其它聚合物包括发现和描述于美国专利申请序列号10/371,262(2003年2月21日提交,现作为美国专利申请序列号10/658,840于2003年12月17日提交(现作为美国专利申请公开号2004/0166433公开),其内容在此作为参考)的那些。也可使用另外其它聚合物,这些例如公开于美国专利申请序列号10/440,452(2003年5月16日提交,发明名称为“用于深UV的光刻胶组合物和其方法”,其内容在此作为参考)的那些。
将本发明的固体组分溶于有机溶剂中。固体在溶剂或溶剂混合物中的量是约1wt%至约50wt%。聚合物可以是固体的5wt%至90wt%,光酸产生剂可以是固体的1wt%至约50wt%。适用于这样的光刻胶的溶剂可包括例如酮如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、异佛尔酮、甲基异戊基酮、2-庚酮4-羟基和4-甲基-2-戊酮;C1-C10脂族醇如甲醇、乙醇和丙醇;含芳族基团的醇如苯甲醇;环状碳酸酯如碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯;脂族或芳族烃(例如,己烷、甲苯、二甲苯等);环状醚如二噁烷和四氢呋喃;乙二醇;丙二醇;己二醇;乙二醇一烷基醚如乙二醇一甲基醚、乙二醇一乙基醚;乙二醇烷基醚乙酸酯如甲基溶纤剂乙酸酯和乙基溶纤剂乙酸酯;乙二醇二烷基醚如乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇一烷基醚如二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚和二甘醇二甲基醚;丙二醇一烷基醚如丙二醇甲基醚、丙二醇乙基醚、丙二醇丙基醚和丙二醇丁基醚;丙二醇烷基醚乙酸酯如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯和丙二醇丁基醚乙酸酯;丙二醇烷基醚丙酸酯如丙二醇甲基醚丙酸酯、丙二醇乙基醚丙酸酯、丙二醇丙基醚丙酸酯和丙二醇丁基醚丙酸酯;2-甲氧基乙基醚(二甘醇二甲醚);同时具有醚和羟基结构部分的溶剂如甲氧基丁醇、乙氧基丁醇、甲氧基丙醇和乙氧基丙醇;酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯;2-羟基丙酸乙酯、2-羟基2-甲基丙酸甲酯、2-羟基2-甲基丙酸乙酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯、3-羟基丙酸丙酯、3-羟基丙酸丁酯、甲基2-羟基3-甲基丁酸、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯和3-丁氧基丙酸丁酯;氧基异丁酸酯,例如,2-羟基异丁酸甲酯、α-甲氧基异丁酸甲酯、甲氧基异丁酸乙酯、α-乙氧基异丁酸甲酯、α-乙氧基异丁酸乙酯、β-甲氧基异丁酸甲酯、β-甲氧基异丁酸乙酯、β-乙氧基异丁酸甲酯、β-乙氧基异丁酸乙酯、β-异丙氧基异丁酸甲酯、β-异丙氧基异丁酸乙酯、β-异丙氧基异丁酸异丙酯、β-异丙氧基异丁酸丁酯、β-丁氧基异丁酸甲酯、β-丁氧基异丁酸乙酯、β-丁氧基异丁酸丁酯、α-羟基异丁酸甲酯、α-羟基异丁酸乙酯、α-羟基异丁酸异丙酯和α-羟基异丁酸丁酯;同时具有醚和羟基结构部分的溶剂如甲氧基丁醇、乙氧基丁醇、甲氧基丙醇和乙氧基丙醇;和其它溶剂如二元酸酯和γ-丁内酯;酮醚衍生物如双丙酮醇甲基醚;酮醇衍生物如丙酮醇或双丙酮醇;内酯如丁内酯;酰胺衍生物如二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺,茴香醚和它们的混合物。
各种其它添加剂如着色剂,非光化染料,抗条纹剂,增塑剂,粘附促进剂,溶解抑制剂,涂覆助剂,感光速度增加剂,附加的光酸产生剂和溶解度增加剂(例如,一定低含量的未用作主溶剂的一部分的溶剂,其例子包括二醇醚和二醇醚乙酸酯、戊内酯、酮、内酯和类似物)并且表面活性剂可在溶液被涂覆到基材上之前被加入光刻胶组合物中。提高膜厚度均匀性的表面活性剂,如氟化表面活性剂,可被加入光刻胶溶液中。将能量从特定范围的波长转移至不同的曝光波长的敏化剂也可被加入光刻胶组合物中。经常也将碱加入光刻胶中以防止在光刻胶图像的表面处的t-顶或桥接。碱的实例是胺、氢氧化铵和光敏碱。尤其优选的碱是三辛基胺、二乙醇胺和氢氧化四丁基铵。
所制备的光刻胶组合物溶液可通过用于光刻胶领域中的任何常规方法,包括浸渍、喷涂和旋涂而施用到基材上。当旋涂时,在给定所用的旋转设备的类型和用于旋转工艺所允许的时间量下,可关于固体含量的百分比而将光刻胶溶液加以调节以提供具有所需厚度的涂层。合适的基材包括硅、铝、聚合物树脂、二氧化硅、掺杂二氧化硅、氮化硅、钽、铜、多晶硅、陶瓷、铝/铜混合物;砷化镓和其它这样的第III/V族化合物。光刻胶也可被涂覆在抗反射涂层上方。
通过描述的程序而制成的光刻胶涂层特别适于施用到硅/二氧化硅晶片上,例如用于生产微处理器和其它微型化集成电路元件。也可使用铝/氧化铝晶片。基材也可包括各种聚合物树脂,尤其透明聚合物如聚酯。
将光刻胶组合物溶液随后涂覆到基材上,并将基材在温度为约70℃至约150℃下处理(烘焙)约30秒至约180秒(在热板上)或约15至约90分钟(在对流炉中)。选择该温度处理以降低残余溶剂在光刻胶中的浓度,同时不造成固体组分的显著热降解。一般来说,期望使溶剂的浓度和该第一温度最小化。进行处理(烘焙)直至基本上所有的溶剂已蒸发且厚度约半个微米的光刻胶组合物的薄涂层保留在基材上。在一个优选实施方案中,该温度是约95℃至约120℃。进行处理直至溶剂去除的变化率变得相对不明显。膜厚度、温度和时间选择取决于使用者所需的光刻胶性能,以及所用的设备和商业上所需的涂覆次数。涂覆的基材可随后以任何所需图案成像式曝光于光化辐射下,如在波长约100nm(纳米)至约300nm下的紫外辐射、x-射线、电子束、离子束或激光辐射,所述图案通过使用合适的掩模、负片、模版、模板等而产生。
光刻胶随后在显影之前经受曝光后第二次烘焙或热处理。加热温度可以是约90℃至约150℃,更优选约100℃至约130℃。加热可进行约30秒至约2分钟,更优选约60秒至约90秒(在热板上)或约30至约45分钟(通过对流炉)。
将曝光的光刻胶涂覆的基材通过浸渍在显影溶液中而显影以去除成像式曝光的区域或通过喷射显影工艺而显影。该溶液优选例如,通过氮气搅动而搅拌。让基材保留在显影剂中直至所有的,或基本上所有的光刻胶涂层已从曝光区域中溶解下来。显影剂包括氢氧化铵或碱金属氢氧化物的水溶液。一种优选的显影剂是氢氧化四甲基铵的水溶液。在从显影溶液中取出涂覆晶片之后,可进行任选的显影后热处理或烘焙以增加涂层的粘附性和对蚀刻条件和其它物质的耐化学性。显影后热处理可包括将涂层和基材在涂层的软化点之下用炉烘焙,或UV硬化工艺。在工业应用中,尤其在硅/二氧化硅型基材上制造微电路单元中,显影的基材可用缓冲的氢氟酸碱蚀刻溶液处理或干蚀刻。在干蚀刻之前,光刻胶可被处理以电子束固化,以增加光刻胶的耐干蚀刻性。
本发明进一步提供如下制备半导体器件的方法通过用光刻胶组合物涂覆适合的基材在基材上产生光图像。主题方法包括用光刻胶组合物涂覆适合的基材并将该涂覆的基材热处理直到基本上所有的光刻胶溶剂被除去;将该组合物成像式曝光并用适合的显影剂除去此种组合物的成像式曝光的区域。
以下实施例提供对制备和使用本发明的方法的举例说明。但这些实施例无意于以任何方式限定或限制本发明的范围且不应被视为是在提供为了实施本发明而必须唯一采用的条件、参数或数值。除非另有规定,所有的份数和百分率按重量计。
实施例1全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)的合成
将全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐(2.5g)添加到溴化三苯基锍(3.5g)在150ml水中的溶液中。添加氯仿(150ml)并搅拌5小时。用水洗涤该氯仿层洗涤若干次,在无水硫酸钠上干燥,过滤并将滤液蒸发到油状。将醚添加到油中并剧烈地搅拌该混合物。形成了白色沉淀物。过滤混合物并在真空下干燥所回收的沉淀物,获得白色粉末;熔点155℃。
实施例2全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三苯基锍)的合成
将在60ml水中的全氟丙烷-1,3-二磺酸锂盐(3.0g)添加到溴化三苯基锍(6.0g)在120ml水中的溶液中。添加二氯甲烷(200ml)并搅拌5小时。用水洗涤该二氯甲烷层洗涤若干次,在无水硫酸钠上干燥,过滤并将滤液蒸发到油状。将醚添加到油中并剧烈地搅拌该混合物。形成了白色沉淀物。过滤混合物并在真空下干燥所回收的沉淀物,获得白色粉末;熔点161℃。
实施例3全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍的合成
在烧瓶中,将4.73g溴化三苯基锍溶于水中。将乙酸双(4-叔丁基苯基碘)(6.24g)溶于丙酮并添加到烧瓶中。然后将全氟丁烷-1,4-二磺酸(5.0g)添加到该混合物中并在室温下搅拌该混合物过夜。如实施例1(化合物的混合物)中那样离析全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍;熔点93℃。
实施例4全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍的合成
与实施例3类似,可以通过使用全氟丙烷-1,3-二磺酸代替全氟丁烷-1,4-二磺酸制备全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍。
实施例5全氟丙烷-1,3-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)的合成
将在70ml水中的全氟丙烷-1,3-二磺酸锂盐(4.0g)添加到溴化苯甲酰基四亚甲基锍(7.180g)在120ml水中的溶液中。搅拌所得的混合物过夜。添加二氯甲烷(200ml)并搅拌数小时,如实施例2中那样,离析全氟丙烷-1,3-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍),熔点192℃。
实施例6全氟丁烷-1,4-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)的合成
与实施例5类似,可以通过使用全氟丁烷-1,4-二磺酸锂盐代替全氟丙烷-1,3-二磺酸锂盐制备全氟丁烷-1,4-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)。
实施例7A全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的合成
将在100ml水中的全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐(2.92g)添加到氢氧化三(4-叔丁基苯基)锍(7.75g)在150ml丙酮中的溶液中。添加氯仿(150ml)并搅拌5小时。用水洗涤该氯仿层洗涤若干次,在无水硫酸钠上干燥,过滤并将滤液蒸发到油状。将醚添加到油中并剧烈地搅拌该混合物。形成了白色沉淀物。过滤混合物并在真空下干燥所回收的沉淀物,获得白色粉末;熔点190℃。
实施例7B全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的备选合成 将在2ml水中的全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐(0.1887g)添加到三氟甲磺酸三(4-叔丁基苯基)锍(0.5000g)在1.14g甲醇中的溶液中并搅拌1小时。然后用氯仿(7ml)萃取这一溶液。用蒸馏水洗涤该氯仿层若干次并汽提溶剂,并在高真空下干燥残留物。然后从二乙基醚和二氯甲烷的混合物将该油重结晶两次,并在45℃下在真空下干燥该晶体过夜,在干燥之后获得0.34g材料。
实施例8A全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的合成
使用全氟丙烷-1,3-二磺酸钾盐代替全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐使用实施例7中的程序合成这一材料。
实施例8B全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的备选合成 将在1ml水中的全氟丙烷-1,3-二磺酸锂盐(0.1390g)添加到三氟甲磺酸三(4-叔丁基苯基)锍(0.5000g)在1ml甲醇中的溶液中并搅拌1小时。然后用氯仿(7ml)萃取这一溶液。用蒸馏水洗涤该氯仿层若干次并汽提溶剂,并在高真空下干燥残留物。然后从二乙基醚和二氯甲烷的混合物将该油重结晶两次,并在45℃下在真空下干燥该晶体过夜,在干燥之后获得0.30g材料。
实施例9全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)的合成
遵循实施例1制备这一材料,不同之处在于使用全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐和溴化双(4-叔丁基苯基二苯基锍)。
实施例10全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)的合成
遵循实施例9中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丙烷-1,3-二磺酸钾盐代替全氟丙烷-1,4-二磺酸钾盐。
实施例11全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三苯基锍)的合成
遵循实施例1中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸锂盐代替全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐。
实施例12全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三苯基锍)的合成
可以遵循实施例1中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸锂盐代替全氟丁烷-1,4-二磺酸。
实施例13全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍的合成
可以遵循实施例3中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸锂盐代替全氟丁烷-1,4-二磺酸。
实施例14全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍的合成
可以遵循实施例3中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸锂盐代替全氟丁烷-1,4-二磺酸。
实施例15全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)的合成
可以遵循实施例5中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸锂盐代替全氟丙烷-1,3-二磺酸锂盐。
实施例16全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)的合成
可以遵循实施例5中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸锂盐代替全氟丙烷-1,3-二磺酸锂盐。
实施例17全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的合成
可以遵循实施例7中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸锂盐代替全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐。
实施例18全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的合成
可以遵循实施例7中的程序制备这一材料,不同之处在于使用全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸锂盐代替全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐。
实施例19全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)的合成
可以遵循实施例1制备这一材料,不同之处在于使用全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸锂盐和溴化双(4-叔丁基苯基二苯基锍)。
实施例20全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)的合成
可以遵循实施例1制备这一材料,不同之处在于使用全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸锂盐和溴化双(4-叔丁基苯基二苯基锍)。
实施例21A氯化双(4-叔丁基苯基)碘的合成 向2L三颈烧瓶(配备有机械搅拌器、温度计、加料漏斗和冷凝器/氮气进口)中添加碘酸钾(100g)、二氯甲烷(240ml)、乙酸酐(200ml)和叔丁基苯(254ml)。将这一经搅拌的反应混合物冷却到5℃,并使用滴液漏斗缓慢地添加浓硫酸(100ml)以维持温度在5-10℃之间。在添加完成之后,维持该反应混合物在5℃并搅拌5小时。在此之后,通过缓慢添加100ml蒸馏水将该反应混合物骤冷,同时搅拌并维持温度在5-10℃之间。将反应混合物倒入分液漏斗中,取出二氯甲烷层并用100ml等分的蒸馏水洗涤三次。在旋转蒸发器上汽提经洗涤的二氯甲烷层并通过高真空(1mmHg)进一步干燥以除去大部分剩余的叔丁基苯。将所得残留物溶于200ml二氯甲烷中并向其中添加27.3克氯化钠。用电磁搅拌器在1000rpm下搅拌这一混合物过夜。在搅拌之后,将该混合物放入分液漏斗中,取出二氯甲烷层并用100ml等分的蒸馏水洗涤四次。从经洗涤的有机层汽提溶剂并在高真空下干燥以除去任何剩余的叔丁基苯。用200ml等分的己烷粉碎(triturate)该残留物4次并用醚(500ml)沉淀以在干燥之后获得86克原料。将这一原料溶于170ml二氯甲烷中并通过添加500ml二乙基醚促进结晶而进行重结晶。过滤这些晶体、干燥而获得77克产物。
实施例21B甲烷二磺酸银的合成 将甲烷二磺酸在水中的50%溶液(2.5克)在25ml水中稀释,搅拌的同时向其中缓慢地添加碳酸银(3.91克)。该碳酸银溶解,伴有二氧化碳起泡。在反应完成之后,通过过滤除去剩余的不可溶物质并从滤液中汽提水,并在高真空下在45℃下干燥而获得4.9克白色晶体。
实施例21C甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)的合成
在搅拌下将五克(1.16609×10-2mol)实施例21A的氯化双(4-叔丁基苯基)碘悬浮在40ml乙腈中。然后将2.27克(5.8304×10-3mol)实施例21B的甲烷二磺酸银与5ml水一同添加。搅拌该溶液过夜。
然后过滤该溶液并回收滤液。然后让该滤液滤过0.2μm PTFE过滤器(使用注射器)以除去任何胶体氯化银。回收该滤液并放入旋转蒸发器中以除去溶剂。
然后使用二氯甲烷(热)和醚将剩余的残留物重结晶。反复两次。然后使用水和二氯甲烷洗涤剩余的材料(固体)。保留有机相并通过在真空下干燥以除去溶剂,产生4克甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)。
实施例22甲烷二磺酸双(三苯基锍)的合成
将0.979533克(0.002853mol)溴化三苯基锍放入40ml乙腈中然后在搅拌下添加0.556263克(0.001427mol)甲烷二磺酸银和1ml水。如实施例21中那样,搅拌该溶液过夜并重结晶。
实施例23全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)的合成
可以遵循实施例21制备这一材料,不同之处在于使用全氟甲烷二磺酸银代替甲烷二磺酸银。
实施例24全氟甲烷二磺酸双(三苯基锍)的合成
可以遵循实施例22制备这一材料,不同之处在于使用全氟甲烷二磺酸银代替甲烷二磺酸银。
实施例25全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍的合成
可以遵循实施例23中的程序制备这一材料,不同之处在于使用等摩尔量的氯化双(4-叔丁基苯基)碘和溴化三苯基锍。
实施例26甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍的合成
可以遵循实施例25中的程序制备这一材料,不同之处在于使用甲烷二磺酸银代替全氟甲烷二磺酸银。
实施例27全氟甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)的合成
遵循实施例23中的程序制备这一材料,不同之处在于使用溴化苯甲酰基四亚甲基锍代替溴化三苯基锍。
实施例28甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)的合成
可以遵循实施例27中的程序制备这一材料,不同之处在于使用甲烷二磺酸银代替全氟甲烷二磺酸银。
实施例29全氟甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的合成
可以遵循实施例23中的程序制备这一材料,不同之处在于使用氯化三(4-叔丁基苯基)锍代替氯化双(4-叔丁基苯基)碘。
实施例30甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)的合成
可以遵循实施例29中的程序制备这一材料,不同之处在于使用甲烷二磺酸银代替全氟甲烷二磺酸银。
实施例31全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)的合成
可以遵循实施例29中的程序制备这一材料,不同之处在于使用氯化(4-叔丁基苯基二苯基锍)代替氯化三(4-叔丁基苯基)锍。
实施例32甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)的合成
可以遵循实施例31中的程序制备这一材料,不同之处在于使用甲烷二磺酸银代替全氟甲烷二磺酸银。
实施例33全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-辛氧基苯基碘)的合成
将六氟锑酸双(4-叔辛氧基苯基)碘(可以从Hampford ResearchInc,54,Veterans Boulivard,Stanford,Connecticut 06615获得)溶于丙酮以制备10%溶液。然后让大约65.8g这一10%溶液和40ml丙酮通过包含A-21离子交换树脂(床体积100ml)的离子交换柱两次。将大约3.8g全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐溶于100ml去离子水。在搅拌下在烧杯中将这一溶液和通过该离子交换树脂的溶液混合1小时。然后在搅拌下将二氯甲烷添加到该烧杯中并使之搅拌过夜。之后,将去离子水添加到该烧杯中并使用分液漏斗分离有机层。用水洗涤该有机层数次然后蒸发有机溶剂,留下油。
实施例33A 可以遵循本文概括的程序制备以下化合物 乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基碘) 全氟乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基碘) 全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-辛氧基苯基碘) 全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-辛氧基苯基碘) 全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-辛氧基苯基碘) 甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基碘) 全氟甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基碘) 实施例34A三氟甲磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍的合成 将20g(0.05893mol)三氟甲磺酸双(钠氧苯基)苯基锍投入圆底烧瓶并且在搅拌下将80g无水DMSO添加到该烧瓶以形成悬浮液。添加30g(0.1297mol;10%过量)辛基溴并允许该混合物反应3天。过滤该混合物并将该滤液添加到600ml去离子水中。用200ml CH2Cl2萃取水层。保留CH2Cl2层并用三份100ml等分蒸馏水洗涤,并用旋转蒸发器汽提溶剂并在高真空下进一步干燥以尽可能地除去任何剩余的辛基溴。将由此的残留物用四份50ml等分戊烷粉碎。这一残留物几乎由纯三氟甲磺酸双(辛氧基苯基)苯基锍与少量溴化物杂质组成(21.99克)。如果需要的话,这一产物可以如下纯化将粗产物溶解在30ml甲醇中,向其中添加6.2克溶于30ml水中的三氟甲磺酸钾。在搅拌一个半小时之后,将反应混合物中的溶剂汽提并将该残留物悬浮在CH2Cl2中(50ml)并用水(20mL)萃取五次。如上将最后洗涤的有机层中的溶剂汽提,并如上用戊烷粉碎。在高真空下干燥最后粉碎的产物过夜(16.35克)并且将剩余的油溶于THF(~20ml)中。然后将100ml去离子水添加到该混合物中并搅拌。滗析水层。将另外10ml THF和100ml去离子水添加到该混合物中并使之在冰箱中静置过夜。然后滗析水层并使用旋转蒸发器在高真空下除去剩余的有机溶剂。使用氯仿萃取该残留物两次并使用去离子水冲洗。最后,使用戊烷萃取剩余的材料三次并在真空下干燥过夜。
实施例34B全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍的合成
将实施例34A的化合物(15克)溶于15ml甲醇。向其中添加溶于甲醇和水(90/80甲醇/水)的热混合物中的10.5克1,4-全氟丁烷二磺酸二钾,同时将整个溶液加热到沸腾以维持透明的单相溶液而没有沉淀物。搅拌的同时使这一溶液冷却并且在室温下搅拌过夜。在旋转蒸发器上将这一溶液中的溶剂汽提,然后悬浮在100ml二氯甲烷中并用40ml蒸馏水洗涤三次。反复这一程序6次以获得是纯1,4-全氟丁烷二磺酸盐(13.42克)的材料。
实施例34C 可以遵循实施例34A和34B中的程序通过使用等摩尔量的相应二磺酸盐或二磺酸代替1,4-全氟丁烷二磺酸钾制备以下化合物 乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍 全氟乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍 全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍 全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍 全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍 甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍 全氟甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍 实施例35全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]的合成
将全氟甲烷磺酸双[4-羟基苯基]苯基锍(37.60g)和丙酮-水混合物加入配备有搅拌器、温度计、回流冷凝器和用于将氮气引入容器的管子的反应容器。在氮气层下,将18.54g全氟丁烷-1,4-二磺酸钾盐添加到该反应容器中并搅拌该混合物过夜。将二氯甲烷(150ml)和水添加到该反应容器中并搅拌该混合物2小时。然后将该混合物投入分液漏斗中并保留有机(二氯甲烷)层。用水(300ml×3)洗涤该二氯甲烷层。在真空下蒸发该二氯甲烷并在搅拌下将醚添加到剩余的材料中。从该混合物中过滤形成的白色沉淀物,并在真空烘箱中干燥(产量35g;熔点195℃)。
将得自上面的全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4-羟基苯基]苯基锍](3.5g)和干THF加入配备有搅拌器、温度计、回流冷凝器和用于将氮气引入容器的管子的反应容器。在该容器周围放置干冰-丙酮浴。将5.0g五氟苯磺酰氯添加到该容器中并搅拌该混合物5小时。将二氯甲烷(150ml)和水添加到该反应容器中并搅拌该混合物另外2小时。将该混合物投入分液漏斗中并保留二氯甲烷层。用水洗涤该二氯甲烷层洗涤若干次,在无水硫酸钠上干燥,过滤并将剩余的挥发性材料蒸发而留下油。将醚添加到油中并剧烈地搅拌该混合物。形成了白色晶体全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍](熔点61-63℃)。
实施例35A 可以遵循本文的程序制备以下化合物 乙烷二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍] 全氟乙烷二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍] 全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍] 全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍] 全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍] 甲烷二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍] 全氟甲烷二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]。
实施例36全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍]的合成
可以通过使用3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氯代替五氟苯磺酰氯并且遵循实施例35中的程序制备该化合物。
实施例36A 可以遵循本文的程序制备以下化合物 乙烷二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍] 全氟乙烷二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍] 全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍] 全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍] 全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍] 甲烷二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍] 与本发明相关的化合物的其它实例包括乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、全氟乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、乙烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟乙烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟乙烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、乙烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟乙烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、乙烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍),它们可以如上述实施例中那样使用乙烷二磺酸银或全氟乙烷二磺酸银来制备。本发明化合物的其它代表性的实例包括全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸双[双[2-甲基-金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]和全氟甲烷二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍],其中该阳离子部分可以由溴化双[4-羟基苯基]苯基锍和溴乙酸2-甲基金刚烷基酯制成并且所得的阳离子然后与相应的阴离子锂(或钾)盐起反应。本发明化合物的其它代表性的实例包括全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基-苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]壬基甲氧基苯基]苯基锍]和全氟甲烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍],其中阳离子部分可以由溴化双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍和4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]壬基氯甲基醚制成并且所得的阳离子然后与相应的阴离子锂(或钾)盐起反应。
实施例37 将1.073g聚(MAdMA/HAdA/ANBL;50/20/30)聚合物、0.0476g(50μmol/g)全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)(得自实施例1)、0.43g DIPA(1wt%在丙二醇一甲醚乙酸酯(PGMEA)中)和0.03g10wt%表面活性剂(氟脂族聚合物酯,由3M公司,St.Paul Minnesota供应)的PGMEA溶液溶解在23.872g AZ稀释剂(丙二醇一甲醚乙酸酯/丙二醇一甲醚)中,形成光刻胶溶液。
实施例38 涂覆有底部抗反射涂层(B.A.R.C.)的硅基材通过将底部抗反射涂料溶液(AZEXP ArF-1 B.A.R.C.可得自AZ Electronic MaterialsUSA Corp.Somerville,NJ)旋涂到硅基材上并在215℃下烘焙60秒而制成。B.A.R.C膜厚度是29nm。将得自实施例37的光刻胶溶液随后涂覆在B.A.R.C涂覆的硅基材上。调节旋转速度使得光刻胶膜厚度是180nm。然后将该光刻胶曝光(Nikon 306D 0.85NA&4/5环状光照,PAB100℃/60s,PEB 110℃/60s,显影时间30s(ACT12),6% PSM)。然后使用2.38wt%氢氧化四甲基铵的水溶液将成像的光刻胶显影30秒。然后在扫描电子显微镜上观察线和空间图案。该光刻胶具有47.6mJ/cm2的感光灵敏度和具有非常好的曝光宽容度(16.8%),好的LER和轮廓形状。
实施例39 将0.64g聚(EAdMA/HAdA/α-GBLMA/α-GBLA;30/30/20/20)聚合物、0.0170g(30μmol/g)全氟丁烷-1,4-二磺酸双三苯基锍(得自实施例1)和0.0198g叔丁基二苯基碘双全氟乙烷磺酰亚胺(得自3M公司)、0.2781g DIPA(1wt%在甲基-2-羟基异丁酸酯(MHIB)中)和0.0204g 10wt%表面活性剂(氟脂族聚合物酯,由3M公司,St.Paul Minnesota供应)的PGMEA溶液溶解在12.58MHIB中,形成光刻胶溶液。
实施例40 用实施例39的光刻胶重复实施例38并获得好的结果。
实施例41 将1.095g聚(EAdMA/HAdA/-GBLMA/AdMA;30/20/40/10)聚合物、0.0282g(30μmol/g)全氟丁烷-1,4-二磺酸双三苯基锍(得自实施例1)和0.0328g双(4-叔丁基苯基)碘双全氟乙烷磺酰亚胺(得自3M Corporation)、0.46g DIPA(1wt%在甲基-2-羟基异丁酸酯(MHIB)中)和0.03g 10wt%表面活性剂(氟脂族聚合物酯,由3M Corporation,St.Paul Minnesota提供)的PGMEA溶液溶于23.872MHIB,以形成光刻胶溶液。
实施例42 用实施例41的光刻胶重复实施例40并获得好的结果。
实施例43 用实施例2的全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三苯基锍)替换全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)重复实施例37以制备光刻胶溶液。
实施例44 用实施例43的光刻胶重复实施例37并获得好的结果。
实施例45 用实施例2的全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三苯基锍)替换全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)重复实施例41以制备光刻胶溶液。
实施例46 用实施例45的光刻胶重复实施例37并获得好的结果。
实施例47 用实施例3的全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍替换全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)重复实施例37以制备光刻胶溶液。
实施例48 用实施例47的光刻胶重复实施例38并获得好的结果。
实施例49 用实施例3的全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍替换全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)重复实施例41以制备光刻胶溶液。
实施例50 用实施例49的光刻胶重复实施例38并获得好的结果。
实施例51 用实施例5的全氟丙烷-1,3-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)替换全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)重复实施例37以制备光刻胶溶液。
实施例52 用实施例51的光刻胶重复实施例38并获得好的结果。
实施例53 用实施例5的全氟丙烷-1,3-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)替换全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)重复实施例41以制备光刻胶溶液 实施例54 用实施例49的光刻胶重复实施例38并获得好的结果。
实施例55 可以采用三苯基锍双全氟乙烷磺酰胺代替双(4-叔丁基苯基)碘双全氟乙烷磺酰亚胺重复实施例39形成光刻胶溶液。
实施例56 可以采用实施例55的光刻胶重复实施例38并预期得到好的结果。
实施例57 可以采用以下物质之一替换甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)重复实施例37、39或41制备光刻胶溶液全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、甲烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、全氟甲烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)或甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)以及本文上面提及的本发明的化合物。
实施例58 可以采用实施例57的光刻胶溶液之一重复实施例38并预期得到好的结果。
实施例59 可以通过用以下聚合物之一取代其中的聚合物重复实施例37、39或41以形成光刻胶溶液聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(降冰片烯羧酸叔丁基酯-共聚-马来酸酐-共聚-甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3,5-二羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸3,5-二甲基-7-羟基金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-丙烯酸乙基环戊基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸乙基环戊基酯-共聚-甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸异丁酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-β-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酰氧基降冰片烯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯-共聚-3-羟基-1-甲基丙烯酰氧基金刚烷-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-2-乙基-2-金刚烷基-共聚-甲基丙烯酸酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸2-金刚烷基酯);聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯甲基丙烯酸酯)和聚(甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯-共聚-丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯-共聚-α-γ-丁内酯丙烯酸酯-共聚-甲基丙烯酸三环[5,2,1,02,6]癸-8-基酯)。
实施例60 可以采用实施例59中形成的光刻胶重复实施例38并预期得到好的结果。
实施例61 可以通过用以下物质之一替换全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)重复实施例59以形成光刻胶溶液全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三苯基锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、甲烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、全氟甲烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)或甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)。
实施例62 可以采用实施例61中形成的光刻胶重复实施例38并预期得到好的结果。
权利要求
1.以下通式的化合物,
A-X-B
(i)其中A-X-B形成离子化合物Ai Xi Bi,
其中Ai和Bi各自单独地是有机阳离子;和
Xi是以下通式的阴离子
Q-R500-SO3-
其中
Q选自-O3S和-O2C;和
R500是选自线性或支化的烷基、环烷基、芳基或它们的组合的基团,它们任选地包含catenary S或N,其中该烷基、环烷基和芳基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代卤素、未取代或取代的烷基、未取代或取代的C1-8全氟烷基、羟基、氰基、硫酸酯和硝基;和
其中该有机阳离子选自

Y-Ar
其中Ar选自
萘基或蒽基;
Y选自
-I+-萘基,-I+-蒽基

(ii)其中A-X-B形成非离子化合物Ac-Xc-Bc,
其中Ac和Bc各自单独地选自
-SO2-(C(X2)2)m-R600、-O-CHX3-R700、-C(=N2)-SO2-R600,和
其中R600选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,芳基,芳烷基,或
其中R700选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,芳基,芳烷基,或
U是C1-C4未取代或取代的亚烷基;
Xc是
其中R500在以上进行了限定;
其中R1、R2、R3、R1A、R1B、R1C、R2A、R2B、R2C、R2D、R3A、R3B、R3C、R3D、R4A、R4B、R4C、R4D、R5A、R5B和R5C各自独立地选自Z、氢、OSO2R9、OR20、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化的烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、芳基羰基甲基、烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基、直链或支化的全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、直链或支化的烷氧基链、硝基、氰基、卤素、羧基、羟基、硫酸酯、2,2,2-三氟乙磺酰基或羟基;或(i)R1D或R5D之一是硝基,另一个选自氢、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、直链或支化全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、芳基羰基甲基、氰基或羟基,或(ii)R1D和R5D均是硝基;
R6和R7各自独立地选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、单环烷基-或多环烷基羰基、芳基、芳烷基、直链或支化全氟烷基、单环全氟烷基或多环全氟烷基、芳基羰基甲基、硝基、氰基或羟基,或者R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环;
R9选自烷基、氟代烷基、全氟烷基、芳基、氟代芳基、全氟芳基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环氟代烷基或多环氟代烷基或者其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环全氟烷基或多环全氟烷基;
R20是烷氧基烷基、烷氧基羰基烷基、烷基羰基、其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基或其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基;
T是直接键、任选地包含一个或多个O原子的二价直链或支化烷基、二价芳基、二价芳烷基或任选地包含一个或多个O原子的二价单环烷基或多环烷基;
Z是-(V)j-(C(X11)(X12))n-O-C(=O)-R8,其中(i)X11或X12之一是包含至少一个氟原子的直链或支化烷基链,另一个是氢、卤素、或直链或支化烷基链,或者(ii)X11和X12均是包含至少一个氟原子的直链或支化烷基链;
V是选自以下的连接基团直接键、任选地包含一个或多个O原子的二价直链或支化烷基、二价芳基、二价芳烷基或任选地包含一个或多个O原子的二价单环烷基或多环烷基;
X2是氢、卤素或任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链;
R8是任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或芳基;
X3是氢、直链或支化烷基链、卤素、氰基或-C(=O)-R50,其中R50选自任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,或-O-R51,其中R51是氢或者直链或支化烷基链;
i和k中的每一个独立地是0或正整数;
j是0-10;
m是0-10;
n是0-10,
所述任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,直链或支化烷基链,直链或支化烷氧基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,单环烷基-或多环烷基羰基,烷氧基烷基,烷氧基羰基烷基,烷基羰基,其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基羰基烷基,其中环烷基环任选地包含一个或多个O原子的单环烷基-或多环烷基氧基烷基,芳烷基,芳基,萘基,蒽基,任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环,或芳基羰基甲基是未取代的或被一种或多种选自以下的基团取代Z、卤素、烷基、C1-8全氟烷基、单环烷基或多环烷基、OR20、烷氧基、C3-20环状烷氧基、二烷基氨基、双环状二烷基氨基、羟基、氰基、硝基、2,2,2-三氟乙磺酰基、氧代、芳基、芳烷基、氧原子、CF3SO3、芳氧基、芳硫基,和具有通式(II)-(VI)的基团
其中R10和R11各自独立地表示氢原子,任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或R10和R11一起可以表示亚烷基以形成五-或六-元环;
R12表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链,任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基,或芳烷基,或R10和R12一起表示亚烷基,该亚烷基与插入的-C-O-基团一起形成五-或六-元环,该环中的碳原子任选地被氧原子取代;
R13表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或者任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基;
R14和R15各自独立地表示氢原子、任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链或者任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基;
R16表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基或芳烷基;和
R17表示任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基、芳烷基、基团-Si(R16)2R17或基团-O-Si(R16)2R17所述任选地包含一个或多个O原子的直链或支化烷基链、任选地包含一个或多个O原子的单环烷基或多环烷基、芳基和芳烷基是未取代的或如上所述地被取代。
2.权利要求1的化合物,其中A-X-B是离子化合物Ai Xi Bi。
3.权利要求2的化合物,其中Ai和Bi中的每一个选自
4.权利要求3的化合物,其中Ai和Bi各自是
其中R6和R7各自独立地是未取代的或取代的芳基,或R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环;T是直接键、或任选地包含一个或多个O原子的任选地被氧代取代的二价直链或支化烷基,R500是未取代的或被一个或多个卤素基团取代的线性或支化烷基。
5.权利要求4的化合物,其中R6和R7各自独立地是未取代的或取代的芳基,T是直接键,R500是未取代的或被一个或多个卤素基团取代的线性或支化烷基。
6.权利要求4的化合物,其中R6和R7与它们所连接的S原子一起形成任选地包含一个或多个O原子的5-、6-或7-元饱和或不饱和环;T是任选地包含一个或多个O原子的任选地被氧代取代的二价直链或支化烷基,R500是未取代的或被一个或多个卤素基团取代的线性或支化烷基。
7.权利要求3的化合物,其中A是
和B是
8.权利要求1或2的化合物,选自全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)三苯基锍、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三苯基锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三苯基锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三苯基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、甲烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、全氟甲烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、甲烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、甲烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、甲烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、全氟乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、全氟甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)碘、全氟丁烷-1,4-二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟乙烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丙烷-1,3-二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟甲烷二磺酸双(4-辛氧基苯基)苯基锍、全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基-苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸双[双[4-五氟-苯-磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基-锍]、全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[4-五氟苯-磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基-苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟甲烷二磺酸双[双[4-五氟苯磺酰氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)-苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)-苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)-苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸双[双[4-(3,5-二(三氟甲基)苯磺酰氧基)苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、全氟乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基碘)、乙烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟乙烷二磺酸双(三苯基锍)、全氟乙烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、乙烷二磺酸双(苯甲酰基四亚甲基锍)、全氟乙烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、乙烷二磺酸双(三(4-叔丁基苯基)锍)、全氟乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、乙烷二磺酸双(4-叔丁基苯基二苯基锍)、全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基-锍]、乙烷二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸双[双[2-甲基-金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟甲烷二磺酸双[双[2-甲基金刚烷基乙酰氧基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1,4-二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、乙烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟乙烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1,3-二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丙烷-1-羧酸-3-磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、全氟丁烷-1-羧酸-4-磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]、甲烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]和全氟甲烷二磺酸双[双[4,4-双(三氟甲基)-3-氧杂三环[4.2.1.02,5]-壬基甲氧基苯基]苯基锍]。
9.可用于在深UV中成像的光刻胶组合物,包含
a)含酸不稳定基团的聚合物;和
b)根据权利要求1-8中任一项的化合物。
10.根据权利要求9的组合物,其还包含c)第二光酸产生剂AiXi1,其中Ai如上所限定,Xi1是选自以下的阴离子CF3SO3-、CHF2SO3-、CH3SO3-、CCl3SO3-、C2F5SO3-、C2HF4SO3-、C4F9SO3-、樟脑磺酸根、全氟辛烷磺酸根、苯磺酸根、五氟苯磺酸根、甲苯磺酸根、全氟甲苯磺酸根、(Rf1SO2)3C-和(Rf1SO2)2N-、和Rg-O-Rf2-SO3-,其中每个Rf1独立地选自高度氟化或全氟化烷基或氟化芳基,并且可以是环状的,当任何两个Rf1基团的组合连接形成桥时,另外,该Rf1烷基链包含1-20个碳原子并且可以是直链、支化或者环状的,使得二价氧、三价氮或六价硫可以中断骨架链,另外当Rf1包含环状结构时,这种结构具有5或6个环元,任选地其中1或2个是杂原子;其中Rf2选自线性或支化(CF2)j,其中j是4-10的整数,和任选地被全氟C1-10烷基取代的C1-C12环状全氟烷基二价基团,Rg选自C1-C20线性、支化、单环烷基或多环烷基,C1-C20线性、支化、单环烯基或多环烯基,芳基和芳烷基,所述烷基、烯基、芳烷基和芳基是未取代的、取代的、任选地包含一个或多个catenary氧原子、部分氟化或者全氟化的。
11.根据权利要求9或10的组合物,其中Ai选自
12.根据权利要求9-11中任一项的组合物,其中阴离子Xi1选自(C2F5SO2)2N-,(C4F9SO2)2N-,(C8F17SO2)3C-,(CF3SO2)3C-,(CF3SO2)2N-,(CF3SO2)2(C4F9SO2)C-,(C2F5SO2)3C-,(C4F9SO2)3C-,(CF3SO2)2(C2F5SO2)C-,(C4F9SO2)(C2F5SO2)2C-,(CF3SO2)(C4F9SO2)N-,[(CF3)2NC2F4SO2]2N-,(CF3)2NC2F4SO2C-(SO2CF3)2,(3,5-二(CF3)C6H3)SO2N-SO2CF3,C6F5SO2C-(SO2CF3)2,C6F5SO2N-SO2CF3,
CF3CHFO(CF2)4SO3-,CF3CH2O(CF2)4SO3-,CH3CH2O(CF2)4SO3-,CH3CH2CH2O(CF2)4SO3-,CH3O(CF2)4SO3-,C2H5O(CF2)4SO3-,C4H9O(CF2)4SO3-,C6H5CH2O(CF2)4SO3-,C2H5OCF2CF(CF3)SO3-,CH2=CHCH2O(CF2)4SO3-,CH3OCF2CF(CF3)SO3-,C4H9OCF2CF(CF3)SO3-,C8H17O(CF2)2SO3-,和C4H9O(CF2)2SO3-。
13.光刻胶的成像方法,包括以下步骤
a)用根据权利要求9-12中任一项的组合物涂覆基材;
b)烘焙该基材以基本上除去溶剂;
c)将该光刻胶涂层成像式曝光;
d)将该光刻胶涂层曝光后烘焙;和
e)用碱性水溶液将该光刻胶涂层显影。
14.根据权利要求1-8中任一项的化合物在光刻胶组合物中的用途。
全文摘要
本申请涉及通式A-X-B的化合物,其中(i)A-X-B形成离子化合物Ai Xi Bi,其中Ai和Bi各自单独地是有机鎓阳离子;和Xi是以下通式的阴离子Q-R500-SO3-或(ii)A-X-B形成非离子化合物Ac-Xc-Bc,其中Ai、Bi、Q、R500、Ac、Bc和Xc如本中所限定。该化合物可用作光活性材料。
文档编号C07D333/00GK101218225SQ200680025362
公开日2008年7月9日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月12日
发明者M·D·拉曼, F·M·霍利亨, M·潘德曼纳班, 李相昊, R·R·达莫尔, D·伦特基维茨, C·安亚戴格伍 申请人:Az电子材料美国公司
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