專利名稱：一類含雙支化硫鎓鹽光生酸劑、制備方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一類含雙支化硫鎗鹽光生酸劑、制備方法及其應用。
背景技術：
光刻膠是將圖像轉移到基底上的光敏膜。它們形成負或正圖像。將光刻膠涂覆在基底上之后，透過有圖案的掩膜或光罩將涂層暴露在諸如紫外光，近可見光的活化能源下，在光刻膠圖案中形成潛像。對于活化輻射，光罩有不透明的區域和透明的區域，確定了需要轉移到下面基底的圖像。通過將光刻膠涂層中的潛像圖案顯影，得到了三維立體圖像。光生酸劑是光刻膠體系中的重要組分，光生酸劑是20世紀80年代被開發出來的一種高效化學增幅劑。它可以通過吸收光子能量解離產生質子，從而引發曝光區域物理化學性質的變化。由于這種產酸機理是外 界可控的，并且這種化學增幅作用能夠大大提高光化學反應的速率，所以近年來光生酸劑已經被廣泛應用于光刻膠，計算機直接制版，酸引發聚合和避光指示劑等諸多領域中如[201010625168.3]等。硫鎗鹽型光生酸劑作為其中的一大類，被人們廣泛的使用，各種改性方法也層出不窮。通過將含有光生酸劑的光刻膠涂層曝光后，選擇裂解保護基團，提供了極性官能團，例如羧基、苯酚或亞胺，這導致在光刻膠涂層曝光和未曝光的區域形成不同的溶解性。
發明內容
本發明的目的在于提供一種含雙支化硫鎗鹽光生酸劑、制備方法及其應用。本發明含有這類光生酸劑與我們之前的專利[2010102844410]中的光生酸劑相t匕，配成光刻膠在紫外和可見光區域都能提供較好的光刻效果。參見例如下述實施例7、8的結果。本發明提出的一類含雙支化硫鎗鹽光生酸劑，為下述結構中任一種:
權利要求
1.一種含雙支化硫鎗鹽光生酸劑，其特征在于為下述結構中任一種:
2.根據權利要求1所述的含雙支化硫鎗鹽光生酸劑，其特征在于所述RT為三氟甲烷磺酸根、六氟磷酸根、六氟銻酸根或四氟硼酸根。
3.—種如權利要求1所述的的含雙支化硫鎗鹽光生酸劑的制備方法，其特征在于具體步驟如下: (1)在惰性氣體保護下，將雙(4-甲醛基)三苯胺溶于無水四氫呋喃中，并加入2-2.1倍當量的甲基三苯基溴化磷，(TC下滴加溶于四氫呋喃的2-2.1倍當量的叔丁醇鉀，保持體系溫度為O V 10 V ;滴加完后升溫至室溫，攪拌反應:Γ6小時，將反應溶液倒入水中，二氯甲烷萃取，鹽水洗滌，有機相用無水硫酸鈉干燥，柱層析得到液體，真空除溶劑后得到白色粉末產物雙(4-乙烯基)三苯胺； (2)惰性氣體保護下，將步驟(I)產物雙(4-乙烯基)三苯胺加入三乙醇胺中，再加入2-2.1倍當量的3-溴苯甲硫醚和催化劑量的醋酸鈀，攪拌加熱至10(Γ120 V，避光攪拌，反應1(Γ12小時后，倒入水中產生墨綠色固體，過濾，將過濾得到的固體溶于二氯甲烷中，經硅膠過濾除去醋酸鈀，濾液除溶劑后獲得粘稠液體，經柱層析提純，得到淡黃色固體產物雙(3-甲巰基苯乙烯基)三苯胺；經柱層析中所述淋洗劑采用環己烷與乙酸乙酯，環己烷與乙酸乙酯的體積比為10/1 5/1 ； (3)將步驟(2)產物雙(3-甲巰基苯乙烯基)三苯胺溶于無水二氯甲烷中，在干冰丙酮浴中加入2-2.1倍當量的三氟甲烷磺酸銀和2-2.1倍當量的鹵代烷烴或鹵代芳烴，避光攪拌0.5^1小時后移除冷凍裝置，避光室溫攪拌2(Γ24小時后除去溶劑，加入乙腈溶解，濾除不溶解固體，濃縮溶液，滴加入無水乙醚中，產生黃色沉淀，濾得沉淀后溶于丙酮，滴加入無機鹽的飽和水溶液中，產生黃色沉淀，過濾后獲得黃色粉末，即為所需產物。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(I)和步驟(2)中所述的惰性氣體為氮氣。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中所述鹵代烷烴或鹵代芳烴可以采用碘甲烷，芐溴或4-氰基芐溴中任意一種。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中所述無機鹽的飽和水溶液為六氟磷酸鉀溶液、六氟銻酸鈉溶液或四氟硼酸鈉溶液中任一種。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中無水乙醚和乙腈溶液的體積比為 10:1。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中無機鹽的飽和水溶液和丙酮的體積比為25 =10
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的甲基三苯基溴化磷，叔丁醇鉀，醋酸鈀，3-溴苯甲硫醚，鹵代烷烴，鹵代芳烴，三氟甲烷磺酸銀、六氟磷酸鉀、六氟銻酸鈉和四氟硼酸鈉均為市售產品。
10.一種如權利要求1所述的含雙支化硫鎗鹽光生酸劑作為光刻膠組合物，用于光刻膠中，具體是形成光刻膠浮雕圖像，步驟為:(I)在載玻片或硅片上涂布光刻膠組合物薄膜；(2)在熱臺上加熱烘干去除溶劑；(3)以顯影劑除邊；(4)以光源照射光刻膠薄膜；(5)后烘培光刻膠；(6)用 顯影液將照射過的薄膜顯影；(7)清洗和干燥；其中:步驟(4)中的光源波長是365nm 425nm。
全文摘要
本發明涉及一類含雙支化硫鎓鹽光生酸劑、制備方法及其應用。所述光生酸劑的R1為甲基、芐基、五氟代芐基或4-氰基芐基；R2為三氟甲烷磺酸根、六氟磷酸根、六氟銻酸根或四氟硼酸根。本發明的PAG適用于諸如365nm、385nm、405nm，425nm的紫外區到近可見光區成像的光刻膠光活性成分。此類光生酸劑合成步驟簡單，易于提純，產率高，在365nm～450nm區域內，此類光生酸劑用于光刻膠體系能制備出性能優良的光刻膠，體現出0.3以上的光生酸量子產率，光激發效率高，催化活性高。
文檔編號G03F7/00GK103217868SQ201310086839
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者金明, 徐浩然, 浦鴻汀, 萬德成 申請人:同濟大學