[发明专利]由愈创木醇合成的磺酸锍盐类光酸产生剂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种由愈创木醇合成的磺酸锍盐类光酸产生剂及其合成方法，属于化学合成及光刻材料领域。该光酸产生剂的结构通式为：式中，R₁为和中的一种；R₂为共价键、烷基、环烷基、含酯基的烷基和含氟烷基中的一种。该光酸产生剂的合成方法为：将愈创木醇与磺酸盐类化合物进行反应，得到中间体；将所述中间体与(环己‑1,5‑二烯基氧基)‑三甲基‑硅烷、四亚甲基亚砜、三氟乙酸酐进行反应，得到所述磺酸锍盐类光酸产生剂。本发明所采用的原料愈创木醇具有较大分子量，其形成的光酸产生剂也具有较大分子量，可降低光酸产生剂的扩散，有利于改善边缘粗糙度，减小线宽粗糙度，提高分辨率。

技术领域

本发明涉及化学合成及光刻材料领域，具体是一种由愈创木醇合成的磺酸锍盐类光酸产生剂及其合成方法。

背景技术

光刻技术是指利用光刻材料(特指光刻胶)在可见光、紫外线、电子束等作用下的化学敏感性，通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程，将设计在掩膜版上的图形转移到衬底上的图形微细加工技术。

光刻技术的发展离不开光刻材料的发展，光刻材料的发展在一定程度上决定了光刻技术的发展与应用。光刻材料(特指光刻胶)，又称光致抗蚀剂，是光刻技术中涉及的最关键的功能性化学材料，其主要成分是树脂、光酸产生剂(Phot o Acid Generator，PAG)、以及相应的添加剂和溶剂。光酸产生剂是一种光敏感的化合物，在光照下分解产生酸，所产生的酸可使酸敏树脂发生分解或者交联反应，从而使光照部分与非光照部分在显影液中溶解反差增大，可以用于图形微细加工技术领域。

近年来随着大规模和超大规模集成电路的发展，大大促进了光刻胶的研究开发和应用。随着集成电路特征尺寸的逐渐减小，边缘粗糙度的影响会越来越显著，光酸产生剂的类型也随之向前发展。但是，现有的光致酸产生剂依然存在酸的扩散的问题，导致无法降低边缘粗糙度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种由愈创木醇合成的磺酸锍盐类光酸产生剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种由愈创木醇合成的磺酸锍盐类光酸产生剂，其结构通式为式I：

式中，R₁为和中的一种；R₂为共价键、烷基、环烷基、含酯基的烷基和含氟烷基中的一种。

作为本发明实施例的一个优选方案，所述磺酸锍盐类光酸产生剂的结构式为式II、式III和式IV中的一种：

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述磺酸锍盐类光酸产生剂的合成方法，其包括以下步骤：

将愈创木醇与磺酸盐类化合物进行反应，得到中间体；

将所述中间体与(环己-1,5-二烯基氧基)-三甲基-硅烷、四亚甲基亚砜、三氟乙酸酐进行反应，得到所述磺酸锍盐类光酸产生剂。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述磺酸盐类化合物为含羧基的磺酸盐；所述将愈创木醇与磺酸盐类化合物进行反应，得到中间体的步骤，具体包括：

将愈创木醇与含羧基的磺酸盐进行酯化反应，得到中间体；所述中间体为含有愈创木醇酯基的磺酸盐。

其中，该技术方案得到的磺酸锍盐类光酸产生剂的式中的R₁为

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述磺酸盐类化合物为含羟基的磺酸盐；所述将愈创木醇与磺酸盐类化合物进行反应，得到中间体的步骤，具体包括：

将愈创木醇与含羟基的磺酸盐进行反应，得到中间体；所述中间体为含有愈创木醇碳酸酯基的磺酸盐。