專利名稱::化合物及含有該化合物的化學增幅光刻膠組合物的制作方法
技術領域:
:本發明涉及一種新化合物和含有該化合物的化學增幅光刻膠組合物。
背景技術:
:化學增幅光刻膠組合物用于半導體微細加工中。在半導體微細加工中,形成具有高分辨率、高靈敏度和良好線邊緣粗糙度的圖案是合乎需要的,期望化學增幅光刻膠組合物提供這種圖案。JP2006-58739A公開的化學增幅光刻膠組合物,含有其中至少一個鍵接苯基的羥基由1-乙氧基乙基保護的多元酚化合物,。US7,494,763B2也公開了含有多元酚化合物的化學增幅光刻膠組合物,該化合物中至少一個鍵接苯基的羥基通過(2-乙基-2-金剛烷氧基羰基)甲基保護。
發明內容本發明的一個目的是提供一種新型化合物,該化合物能夠提供具有良好分辨力和良好線邊緣粗糙度的圖案的化學增幅光刻膠(chemicallyamplifiedresist)組合物。本發明的另一目的是提供一種含有該種化合物的化學增幅光刻膠組合物。本發明的這些和其它目的由以下描述將會顯而易見。本發明涉及以下內容(1)由式(I)表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中P^P、P^P4和P5各自獨立地表示氫原子、Cl-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互健接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而選自由R、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的基團:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中X1和X2各自獨立地表示氫原子或Cl-C4烷基,n表示14的整數,Z1表示Cl-C6烷基或C3-C12環烷基,且環Y表示脂環烴基,并且其余的各自獨立地表示氫原子,Cl-C6烷基或羥基基團;(2)根據(1)的化合物,其中f和f是氫原子,而n為1;(3)根據(1)或(2)的化合物,其中由式(I)表示的化合物的分子量為5005,000;(4)化學增幅光刻膠組合物,含有由式(I)表示的化合物以及酸產生劑其中P'、p2、p3、P4和P5各自獨立地表示氫原子、Cl-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而W、R2、R3、R^R5、R6、R7、R8和R9各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基、羥基或由式(II)表示的基團其中X1和X2各自獨立地表示氫原子或Cl-C4烷基,n表示14的一個整數,Z1表示Cl-C6烷基或C3-C12環烷基,并且環Y表示脂環烴基,并且選自由R、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的基團;(5)根據(4)的化學增幅光刻膠組合物,其中該組合物含有至少兩種由式(I)表示的化合物;(6)根據(4)或(5)的化學增幅光刻膠組合物,其中該組合物進一步含有至少一種選自由式(III)表示化合物的化合物其中P'、p2、p3、P4和P5各自獨立地表示氫原子、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔6基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19各自獨立地表示氫原子、Cl-C6烷基或羥基基團,并且選自由R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19組成的組中的至少一個是羥基;(7)根據(4)(6)中任意一項的化學增幅光刻膠組合物,其中酸產生劑是由式(V)表示的鹽:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中A+表示有機反荷離子,Y1和f各自獨立地表示氟原子或C1-C6全氟烷基,R'表示C1-C30烴基團,其可以具有一個或多個選自由Cl-C6烷氧基、Cl-C4全氟烷基、Cl-C6羥烷基、羥基和氰基組成的組中的取代基,并且其中一個或多個_CH2-可以被-CO-或-0-替代;(8)—種生產由式(I)表示的化合物的方法<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中P、p2、p3、P4和P5各自獨立地表示氫原子、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而R、R2、R3、R^R5、R6、R7、R8和R9各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基、羥基或由式(II)表示的基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中X1和X2各自獨立地表示氫原子或Cl-C4烷基,n表示1表示Cl-C6烷基或C3-C12環烷基,并且環Y表示脂環烴基,并且選自由W、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的基團,該方法包括將由式(III)表示的化合物與由式(IV)表示的化合物進行反應<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中P1、P2、P3、P4和P5的定義同上,而選自由R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R1組成的組中的至少一個是羥基,并且其余的各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基或羥基;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中X、X2或對甲苯磺酰氧基。,n、Z1和Y的定義同上,而W'表示氯原子、溴原子、碘原子、甲磺酰氧基具體實施例方式首先,將說明由式(I)表示的本發明化合物(此后簡稱為化合物(I))。在化合物(I)中,P"、P^P^PA和PS各自獨立地表示氫原子、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基。Cl-C4烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基,而甲基和乙基是優選的。C2-C4烯基的實例包括乙烯基、l-丙烯基、2-丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基、2-甲基-2-丙烯基和3-丁烯基,而乙烯基和2-丙烯基是優選的。C2-C4炔基的實例包括乙炔基、2_丙炔基和3-丙炔基。C3-C8環烷基的實例包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基和環辛基,而環戊基和環己基是優選的。C6-C12芳基的實例包括苯基、甲苯基、萘基、聯苯基和蒽基,而苯基和甲苯基是優選的。C7-C12芳烷基的實例包括節基、苯乙基、6-苯基己基、4,4-二甲基-4-苯基丁基、l-萘甲基、2-萘甲基和3-(2-萘基)丙基,而節基和苯乙基是優選的。P^P和ps各自獨立地優選表示氫原子、甲基或乙基。ps更優選是氫原子。P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環。通過鍵接P1和P2或者鍵接P4和P5形成的C3-C12二價無環烴基的實例包括三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基。當P1和P2相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基并且與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環時,三亞甲基和四亞甲基是優選的。當P4和P5相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基并且與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環時,四亞甲基和五亞甲基是優選的。在化合物(I)中,由W、R2、R3、RA、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的基團:在上述式中,具有開放端的一條直線表示從鄰近的-O-伸出的鍵,而具有開放端的另一直線表示從鄰近基團Z1延伸出的鍵。其優選實例包括以下基團乂jV,、其更優選的實例包括以下基團、、/i\V;\"廣其尤其優選的實例包括以下基團(此后簡稱為基團(II)),而其余的各自獨立地表示氫原子、Cl-C6烷基或羥基。在基團(II)中,X1和X2各自獨立地表示氫原子或Cl-C4烷基。Cl-C4烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基,而甲基和乙基是優選的。X1和X2各自獨立地優選表示氫原子、甲基或乙基。X1和X2優選是相同的基團且更優選氫原子。在基團(II)中,n表示l4的整數,n優選為l或2,更優選為l。X1和X2是氫原子且n為1的基團(II)是優選的。Z1表示Cl-C6烷基或C3-C12環烷基,而Cl-C6烷基是優選的。Cl-C6烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、3-甲基丁基和己基,而甲基、乙基和異丙基是優選的。C3-C12環烷基的實例包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基和環辛基。環Y表示脂環烴基。脂環烴基可以具有單環、兩個以上的環,而具有兩個以上的環的脂環烴基是優選的。脂環烴基優選具有314個碳原子。脂環烴基的實例包括以下基團。/1、X乂'〉Yo,的另-在上述式中,具有開放端的一條直線表示從鄰近的-o-伸出的鍵,而具有開放端-直線表示從鄰近基團z1延伸出的鍵。該類基團的實例由以下式表示包括以下基團'W、/\,-41、,sc-C,Ka/、,2一C、Y乂',加《兩^"""""^tert—C$,力h仏YJ》、々盧/,W〉乂h》;'c:h。——v/1、)、h^j.、:xt—C《hgX下/V7A々a.10<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>在上述式中,具有開放端的直線表示從鄰近的-O-伸出的鍵。化合物(I)的實例包括其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩基團是羥基的化合物(此后簡稱為化合物(al));其中13、17和19中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基的化合物(此后簡稱為化合物(a2));其中R3、R7和R9都是基團(II)的化合物(此后簡稱為化合物(a3));其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩基團是羥基且R1、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a4));其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基且R1、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a5));其中R3、R7和R9都是基團(II)且R1、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a6));其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩基團是羥基,并且P\P4和P5各自獨立地表示C1-C4烷基,P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a7));其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基,并且P\P4和P5各自獨立地表示C1-C4烷基,P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a8));其中r3、r7和r9都是基団(n),P"、pA和ps各自獨立地表示ci-c4烷基且^和p3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a9));其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩基團是羥基,并且R1、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子,P1、P4和P5各自獨立地表示Cl-C4烷基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a10));其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基,并且R1、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子,P\P4和P5各自獨立地表示Cl-C4烷基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(all));其中R3、R7和R9都是基團(II),而R1、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子,P1、P4和P5各自獨立地表示C1-C4烷基且P和P是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(al2));其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩基團是羥基,P1、^和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(al3));其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基,P1、^和P5是甲基且^和ps是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(al4));其中R3、R7和R9都是基團(II),P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(al5));其中13、17和19中的任意一個是基團(n),而其余兩基團是羥基,W、I^H、Re和R8是氫原子,P^P和PS是甲基且P和PS是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(al6));其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基,W、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(al7));其中R3、R7和R9都是基團(II),R1、R2、R4、R5、R6和R8是氫原子,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(al8));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意一個是基團(II),而其余四個基團是羥基的化合物(此后簡稱為化合物(al9));其中R3、R4、R7、R8和R9中任意兩個是基團(II),而其余三個基團是羥基的化合物(此后簡稱為化合物(a20));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意三個是基團(II),而其余兩個基團是羥基的化合物(此后簡稱為化合物(a21));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意四個是基團(II),而其余一個基團是羥基的化合物(此后簡稱為化合物(a22));其中R3、R4、R7、R8和R9都是基團(II)的化合物(此后簡稱為化合物(a23));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意一個是基團(II),而其余四個基團是羥基且R1、R2、R5和R6和R8是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a24));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意兩個是基團(II),而其余三個基團是羥基且R1、R2、R5和R6是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a25));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意三個是基團(II),而其余二個基團是羥基且R1、R2、R5和R6是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a26));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意四個是基團(II),而其余一個基團是羥基且R1、R2、R5和R6是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a27));其中13、14、17、18和19都是基團(n),而^H和RS是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a28));其中WU、R8和Rg中的任意一個是基團(n),而其余四個基團是羥基,P^A和ps各自獨立地表示Cl-C4烷基且P和P是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a29));其中WU、R8和Rg中的任意兩個是基團(n),而其余三個基團是羥基,P、P和ps各自獨立地表示Cl-C4烷基且P和P是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a30));其中WU、R8和Rg中的任意三個是基團(n),而其余二個基團是羥基,P、P和ps各自獨立地表示Cl-C4烷基且P和P是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a31));其中WU、R8和Rg中的任意四個是基團(n),而其余一個基團是羥基,P、P和ps各自獨立地表示Cl-C4烷基且P和P是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a32));其中R3、R4、R7、R8和R9都是基團(II),P1、P4和P5各自獨立地表示Cl-C4烷基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a33));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意一個是基團(II),而其余四個基團是羥基,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a34));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意兩個是基團(II),而其余三個基團是羥基,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a35));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意三個是基團(II),而其余二個基團是羥基,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a36));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意四個是基團(II),而其余一個基團是羥基,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a37));其中13、14、17、18和19都是基團(n),P、pA和ps是甲基且P和ps是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a38));其中R3、R4、R7、If和R9中的任意一個是基團(II),而其余四個基團是羥基,R1、R2、R5和R6是氫原子,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a39));其中R3、R4、R7、If和R9中的任意兩個是基團(II),而其余三個基團是羥基,R1、R2、R5和R6是氫原子,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a40));其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意三個是基團(II),而其余二個基團是羥基,R1、R2、R5和R6是氫原子,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物闊);其中R3、R4、R7、R8和R9中的任意四個是基團(II),而其余一個基團是羥基,R1、R2、R5和R6是氫原子,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a42));其中R3、R4、R7、R8和R9都是基團(11),R1、R2、R5和R6是氫原子,P1、P4和P5是甲基且P2和P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a43));其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩個基團是羥基,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物闊);其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a45));其中R3、R7和R9都是基團(II),P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且P是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a46));其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩個基團是羥基,R4和R8是甲基,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a47));其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基,R4和R8是甲基,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a48));其中R3、R7和R9都是基團(II),R4和R8是甲基,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且ps是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a49));其中R3、R7和R9中的任意一個是基團(II),而其余兩個基團是羥基,R4和R8是甲基,R1、R2、R5和R6是氫原子,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a50));其中R3、R7和R9中的任意兩個是基團(II),而其余一個基團是羥基,R4和R8是甲基,R1、R2、R5和R6是氫原子,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且14P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a51));禾口其中R3、R7和R9都是基團(II),R4和R8是甲基,R1、R2、R5和R6是氫原子,P1和P2相互鍵接形成四亞甲基并與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5相互鍵接形成五亞甲基并與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,并且P3是氫原子的化合物(此后簡稱為化合物(a52))。化合物(1)的優選實例包括化合物(al)和化合物(a2),而化合物(I)的更優選實例包括化合物(a4)、化合物(a5)、化合物(a7)、化合物(a8)、化合物(a10)、化合物(all)、化合物(al3)、化合物(al4)、化合物(al6)、化合物(al7)、化合物(a44)、化合物(a45)、化合物(a47)、化合物(a48)、化合物(a50)和化合物(a51)。化合物(I)的分子量通常為5005,000,優選為5504,500,而更優選6004,000。化合物(I)能夠通過由式(III)表示的化合物與由式(IV)表示的化合物的反應而制備U二6丄t,1^p:工5卞^、1^9、、z"S—p;R丄1)5p《其中P1、P2、P3、P4和P5的定義同上,而選自由R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19組成的組中的至少一個是羥基,并且其余的各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基或羥基(此后簡稱為化合物(III)):a(工v)其中X、f、n、Z工和Y的定義同上,而W'表示氯原子、溴原子、碘原子、甲磺酰氧基或對甲苯磺酰氧基(此后簡稱為化合物(IV))。化合物(III)能夠根據JP05-32654A、JP09-31044A或MendeleevCommunications,194-197(2003)描述的方法進行制備。化合物(IV)能夠根據JP2004-26798A描述的方法進行制備。化合物(III)的實例包括以下化合物。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>OH<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>以下化合物作為化合物(III)是優選的'<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>作為化合物(IV),可以使用商購獲得的產品,而也可以使用由已知方法制備的產化合物(III)和化合物(IV)的反應通常在惰性溶劑如甲苯、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和二甲亞砜中進行。反應溫度通常為_30°C20(TC,優選0t:150°C。化合物(IV)的用量通常為19mol/lmol化合物(III),優選14mol/lmol化合物(III)。反應優選在堿存在下進行。堿的實例包括有機堿如三乙胺、吡啶、甲醇鈉、乙醇鈉和叔丁醇鉀;無機堿如氫化鈉、碳酸鉀和氫氧化鈉。這些堿可以單獨使用,也可以以其混合物使用。堿的用量通常為19mol/lmol化合物(III),優選14mol/lmo1化合物(III)。反應可以在相轉移催化劑如四丁基溴化銨存在下進行。反應也可以在碘化物化合物如碘化鉀存在下進行。反應完成后,化合物(I)能夠例如通過實施反應混合物的萃取然后濃縮所獲得的有機層而進行分離。分離的化合物(I)可以進一步通過傳統的純化方法如柱色譜法進行純化。接著,將舉例說明本發明化學增幅光刻膠組合物。化合物(I)自身在堿性水溶液中是不可溶的或溶解性較差,而通過酸作用而可溶于堿性水溶液中。本發明的化學增幅光刻膠組合物含有化合物(I)和酸產生劑。酸產生劑隨著輻射作用而產生酸,而通過輻射本發明光刻膠組合物而產生的酸對化合物(I)產生催化作用,裂解出能被酸裂解的基團,從而化合物(I)在堿性水溶液中就變得可溶。本發明的光刻膠組合物優選含有至少兩種化合物(I)。本發明的光刻膠組合物優選含有選自由化合物(al)、化合物(a2)和化合物(a3)組成的組中至少一種化合物,而更優選含有選自由化合物(al)、化合物(a2)和化合物(a3)組成的組中至少兩種化合物。本發明的光刻膠組合物的優選實例包括含有選自由化合物(a4)、化合物(a5)和化合物(a6)組成的組中至少兩種化合物的組合物;含有選自由化合物(a7)、化合物(a8)和化合物(a9)組成的組中至少兩種化合物的組合物;含有選自由化合物(a10)物的組合物;含有選自由化合物(al3)物的組合物;含有選自由化合物(al6)物的組合物;含有選自由化合物(a44)物的組合物;含有選自由化合物(a47)物的組合物;禾口含有選自由化合物(a50)物的組合物。在本發明的光刻膠組合物中的酸產生劑可以選自通過用輻射照射到酸產生劑自身或含有該酸產生劑的光刻膠組合物上而產生酸的各種化合物。酸產生劑的實例包括鎗鹽、鹵化烷基三嗪化合物、二砜化合物、含有磺酰基的重氮甲烷化合物、磺酸鹽化合物和含有磺酰氧基的酰亞胺化合物。酸產生劑的實例包括在JP2003-5374A中描述的酸產生劑。鎗鹽是優選的。優選酸產生劑的實例包括由式(V)表示的鹽a一—o33..(〕.-c(y.-r'(v》其中A+表示有機反荷離子,Y1和Y2各自獨立地表示氟原子或Cl-C6全氟烷基,R'表示C1-C30烴基,其可以具有一個或多個選自由Cl-C6烷氧基、Cl-C4全氟烷基、Cl-C6羥烷基、羥基和氰基組成的組中的取代基,而其中一個或多個_CH2-可以被-CO-或-0-替代(此后簡稱為鹽(V))。Y1和Y2表示的CIC6全氟烷基的實例包括三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基、十一氟戊基和十三氟己基,而三氟甲基是優選的。Y1和Y2各自獨立地優選氟原子或三氟甲基,而Y1和Y2更優選氟原子。C1-C30烴基的實例包括直鏈或支鏈C1-C30烴基,如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和己基,以及C3-C30單環或多環烴基,如具有環丁烷環的烴基、具有環戊烷環的烴基、具有環己烷環的烴基、具有環辛烷環的烴基、具有金剛烷環的烴基、具有苯環的烴基和具有降莰烷環的烴基。C3-C30單環或多環烴基可以具有一個脂環結構或多個脂環結構,并可以具有一個或多個芳族基團。C3-C30單環或多環烴基可以具有、化合物(all)和化合物(al2)組成的組中至少兩種化合、化合物(al4)和化合物(al5)組成的組中至少兩種化合、化合物(al7)和化合物(al8)組成的組中至少兩種化合、化合物(a45)和化合物(a46)組成的組中至少兩種化合、化合物(a48)和化合物(a49)組成的組中至少兩種化合、化合物(a51)和化合物(a52)組成的組中至少兩種化合一個或多個碳碳雙鍵。Cl-C30烴基可以具有選自由Cl-C6烷氧基、Cl-C4全氟烷基、Cl-C6羥烷基、羥基和氰基組成的組中的一個或多個取代基。C1-C6烷氧基的實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基和己氧基。C1-C4全氟烷基的實例包括三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基和九氟丁基。Cl-C6羥烷基的實例包括羥甲基、2-羥乙基、3-羥丙基、4-羥丁基和6-羥己基。鹽(V)的陰離子部分的具體實例包括以下陰離子。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage29</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage32</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage33</formula>在這些鹽(V)中,優選由式(VI)表示的鹽<formula>formulaseeoriginaldocumentpage33</formula>其中Y1、f和A+的含義與以上的定義相同,Z'表示單鍵或C1-C4亞烷基,而X'表示具有羥基或羰基的C3-C30單環或多環烴基,而在單環或多環烴基中的一個或多個氫原子可以被Cl-C6烷氧基、Cl-C4全氟烷基、Cl-C6羥烷基、羥基或氰基取代(此后,簡稱為鹽(VI))。在X'中的C1-C6烷氧基、C1-C4全氟烷基和C1-C6羥烷基的實例分別包括以上描述的相同基團。Z'中的C1-C4亞烷基的實例包括亞甲基、亞乙基、三亞甲基和四亞甲基。Z'優選為單鍵、亞甲基或亞乙基,最優選為單鍵或亞甲基。X'的實例包括諸如環丁基、環戊基、環己基和環辛基的C4-C8環烷基、金剛烷基和降冰片基。在所有的這些基團中一個或多個氫原子可以被Cl-C6烷氧基、Cl-C4全氟烷基、Cl-C6羥烷基、羥基或氰基取代。(VI)X'的具體實例包括2-氧代環戊基、2-氧代環己基、3-氧代環戊基、3-氧代環己基、4_氧代環己基、2_羥基環戊基、2_羥基環己基、3_羥基環戊基、3_羥基環己基、4_羥基環己基、4_氧代-2-金剛烷基、3_羥基-1-金剛烷基、4_羥基-1-金剛烷基、5_氧代降莰烷-2-基、l,7,7-三甲基-2-氧代降莰烷-2-基、3,6,6-三甲基-2-氧代-二環[3.1.1]庚烷_3-基、2-羥基-降莰烷-3-基、1,7,7-三甲基-2-羥基降莰烷-3-基、3,6,6-三甲基-2-羥基二環[3.1.1]庚烷-3-基,以及以下基團(在以下式中,具有開放端的直線表示從鄰近基團伸出的鍵)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage34</formula>鹽(VI)的陰離子部分的具體實例包括以下陰離子基團。喊,;刊酸產生劑的其它實例包括由式(VIII)表示的鹽A—03S_R"(VIII)其中R〃表示直鏈或支鏈Cl-C6全氟烷基,而A+與以上的定義相同(此后簡稱為鹽(VIII))。在鹽(VIII)中,直鏈或支鏈C1-C6全氟烷基的實例包括三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基和十三氟己基。鹽(VIII)的陰離子部分的具體實例包括以下陰離子基團。CF3_S03—CF3CF2CF2_S(VCF3CF2CF2CF2_S(VCF3CF2CF2CF2CF2CF2-S03—在鹽(V)、鹽(VI)和鹽(VIII)中,A+表示有機反荷離子。這種有機反荷離子的實例包括由式(IXz)表示的陽離子"f(m》其中Pa、Pb和pe各自獨立地表示可以具有一個或多個選自由羥基、C3-C12環烴35基和C1-C12烷氧基組成的組中的取代基的C1-C30直鏈或支鏈烷基,或可以具有一個或多個選自由羥基和C1-C12烷氧基組成組中的取代基的C3-C30環烴基(此后簡稱為陽離子(IXz)),由式(IXb)表示的陽離子二~^、i「.其中P14和P15各自獨立地表示氫原子、羥基、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基(此后簡稱為陽離子(IXb)),由式(IXc)表示的陽離子;工xc)IS其中P16和P17各自獨立地表示C1-C12烷基或C3-C12環烷基,或P16和P17相互鍵接形成C3-C12二價無環烷基并且與鄰近的S+—起形成環,而二價無環烷基中一個或多個-CH2-可以被-CO-、-0-或-S-替代,P18表示氫原子,P19表示C1-C12烷基、C3-C12環烷基或可具有一個或多個取代基的芳基,或P18和P19相互鍵接形成二價無環烷基并且與鄰近的-CHC0-—起形成2-氧代環烷基,而在二價無環烷基中一個或多個-CH^可以被-CO-、-0-或-S-替代(此后簡稱為陽離子(IXc);禾口由式(IXd)表示的陽離子其中P2°、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27、P28、P29、P3°和P31各自獨立地表示氫原子、羥基、C1-C12烷基或C1-C12烷氧基,B表示硫原子或氧原子,而t為0或1(此后簡稱為陽離子(IXd))。在陽離子(IXz)、(IXb)和(IXd)中C1-C12烷氧基的實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基和2-乙基在陽離子(IXz)中C3-C12環烴基的實例包括環戊基、環己基、l-金剛烷基、2-金剛烷基、苯基、2_甲基苯基、4_甲基苯基、1-萘基和2-萘基。陽離子(IXz)中可以具有一個或多個選自由羥基、C3-C12環烴基和C1-C12烷氧基組成的組中的取代基的C1-C30烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、2_乙基己基和節基。陽離子(IXz)中可以具有一個或多個選自由羥基和C1-C12烷氧基組成的組中的取代基的C3-C30環烴基的實例包括環戊基、環己基、1_金剛烷基、2_金剛烷基、二環己基、苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-異丙基苯基、4-叔丁基苯基、2,4-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、4-己基苯基、4-辛基苯基、1-萘基、2-萘基、芴基、4-苯基苯基、4-羥基苯基、4-甲氧基苯基、4-叔丁氧基苯基和4-己氧基苯基。陽離子(IXb)、(IXc)和(IXd)中的C1-C12烷基的實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基和2-乙基己基。在陽離子(IXc)中C3-C12環烷基的實例包括環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基和環癸基。由P16和P17鍵接而形成的C3-C12二價無環烴基的實例包括三亞甲基、四亞甲基和五亞甲基。與鄰近S+和二價無環烴基一起形成的環基團的實例包括四亞甲基锍基、五亞甲基锍基和氧二亞乙基锍基。在陽離子(IXc)中的芳基的實例包括苯基、甲苯基、二甲苯基、4-丁基苯基、4-異丁基苯基、4_叔丁基苯基、4_環己基苯基、4_苯基苯基、1-萘基和2-萘基。芳基可以具有一個或多個取代基,而這些取代基的實例包括諸如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、叔丁氧基和己氧基的Cl-C6烷氧基、諸如乙酰氧基和1-金剛烷基羰氧基的C2-C12酰氧基以及硝基。由P^和P^鍵接而形成的二價無環烴基的實例包括亞甲基、亞乙基、三亞甲基、四亞甲基和五亞甲基,而由鄰近的-CHCO-和二價無環烴基一起形成的2-氧代環烷基的實例包括2-氧代環戊基和2-氧代環己基。陽離子(IXz)的實例包括以下陽離子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage38</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage39</formula>陽離子(IXb)的具體實例包括以下陽離子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage39</formula>陽離子(IXc)的具體實例包括以下陽離子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage40</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage41</formula>陽離子(IXd)的具體實例包括以下陽離子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage42</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage43</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage44</formula>其中P"、P"和P"各自獨立地表示氫原子、羥基、C1-C12直鏈或支鏈烷基或C1-C12直鏈或支鏈烷氧基。C1-C12直鏈或支鏈烷基和C1-C12直鏈或支鏈烷氧基的實例包括如以上所述的那些基團。作為由A+表示的有機反荷離子,也優選由以下式(IXe)表示的反荷離子其中P32、P33和P34各自獨立地表示氫原子或Cl-C4烷基。作為鹽(VI),優選其中A+由以下式(IXe)表示的陽離子且陰離子部分為如下陰離子的鹽以及其中A+是由以下式(IXc)表示的陽離子且陰離子部分為如下陰離子的鹽鹽(VI)能夠根據已知的方法諸如在JP2007-249192Al中描述的方法進行制備。本發明光刻膠組合物優選含有占化合物(I)和酸產生劑的總量的約80wtX99.9wt^的化合物(I)和0.lwt%20wt^的酸產生劑。本發明光刻膠組合物可以含有化合物(III)。在本發明光刻膠組合物中,由于暴光后延遲而發生酸失活,由此導致的性能變差能夠通過加入有機堿化合物,尤其是含氮有機堿化合物作為猝滅劑,就能夠被降低。本發明光刻膠組合物可以含有兩種以上的有機堿化合物。含氮有機堿化合物的具體實例包括由下式表示的胺化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage46</formula>其中T1和T2各自獨立地表示氫原子、烷基、環烷基或芳基,并且這些烷基、環烷基和芳基可以具有一個或多個選自由羥基、具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基,T3和T4各自獨立地表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或烷氧基,并且這些烷基、環烷基、芳基和烷氧基可以具有一個或多個選自由羥基、可具有一個以上C1-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基,或T3和T4相互鍵接并與它們相連接的碳原子一起形成芳環,T5表示氫原子、烷基、環烷基、芳基、烷氧基或硝基,并且烷基、環烷基、芳基和烷氧基可以具有一個或多個選自由羥基、可具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基,T6表示烷基或環烷基,并且烷基和環烷基可以具有一個或多個選自由羥基、可具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基,禾口W表示-CO-、-NH-、_S_、-S-S-、一個或多個_CH2_可以被_0_替代的亞烷基、或一個或多個_CH2-可以被-0-替代的亞烯基,以及由下式表示的氫氧化季銨4二OH其中f、T8、Tg和T"各自獨立地表示烷基、環烷基或芳基,并且烷基、環烷基和芳基可以具有一個或多個選自由羥基、可具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基。在f、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9和T10中的烷基優選具有約l10個碳原子、更優選具有約16個碳原子。可具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基的實例包括氨基、甲胺基、乙胺基、丁胺基、二甲胺基和二乙胺基。可以用一個或多個C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷氧基的實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基和2-甲氧基乙氧基。可具有一個或多個選自由羥基、可具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基的烷基具體實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、辛基、壬基、癸基、2-(2_甲氧基乙氧基)乙基、2-羥基乙基、2-羥基丙基、2-氨基乙基、4_氨基丁基和6-氨基己基。在T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9和T10中的環烷基優選具有約510個碳原子。可具有一個或多個選自由羥基、可具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基的環烷基的具體實例包括環戊基、環己基、環庚基和環辛基。在T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9和T10中的芳基優選具有約610個碳原子。可具有一個或多個選自由羥基、可具有一個或兩個Cl-C4烷基的氨基和Cl-C6烷氧基組成的組中的取代基的芳基的具體實例包括苯基和萘基。在T3、T4和T5中的烷氧基優選具有約16個碳原子,而其具體實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基和己氧基。在W中的亞烷基和亞烯基優選具有26個碳原子。亞烷基的具體實例包括亞乙基、三亞甲基,四亞甲基、亞甲二氧基和亞乙-l,2-二氧基。亞烯基的具體實例包括乙烯-l,2-二基、1-丙烯-1,3-二基和2-丁烯-1,4-二基。胺化合物的具體實例包括己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺、4-硝基苯胺、l-萘胺、2-萘胺、乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、4,4'-二氨基_1,2-二苯基乙烷、4,4'-二氨基_3,3'-二甲基二苯基甲烷、4,4'-二氨基-3,3'-二乙基二苯基甲烷、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、N-甲基苯胺、哌啶、聯苯胺、三乙胺、三甲胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三壬胺、三癸胺、甲基二丁胺、甲基二戊胺、甲基二己胺、甲基二環己基胺、甲基二庚胺、甲基二辛胺、甲基二壬胺、甲基二癸胺、乙基二丁胺、乙基二戊胺、乙基二己胺、乙基二庚胺、乙基二辛胺、乙基二壬胺、乙基二癸胺、二環己基甲胺、三[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺、三異丙醇胺、^^二甲基苯胺、2,6-二異丙基苯胺、咪唑、苯并咪唑、吡啶、4-甲基吡啶、4-甲基咪唑、聯吡啶、2,2'-二吡啶基胺、二_2-吡啶基甲酮、1,2-二(2-吡啶基)乙烷、1,2_二(4-吡啶基)乙烷、l,3-二(4-吡啶基)丙烷、l,2-雙(2-吡啶基)乙烯、l,2-雙(4-吡啶基)乙烯、l,2-雙(4-吡啶基氧基)乙烷、4,4'-二吡啶基硫醚、4,4'-二吡啶基二硫醚、l,2-雙(4-吡啶基)乙烯、2,2'_二吡啶甲基胺和3,3'-二吡啶甲基胺。氫氧化季銨的實例包括四甲基氫氧化銨、四異丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四己基氫氧化銨、四辛基氫氧化銨、苯基三甲基氫氧化銨、(3-三氟甲基苯基)三甲基氫氧化銨和(2-羥基乙基)三甲基氫氧化銨(所謂的"膽堿")。根據JP11-52575Al描述的含有哌啶骨架的位阻胺化合物也可以用作淬滅劑。就形成具有高分辨率的圖案而言,氫氧化季銨優選用作淬滅劑。淬滅劑的量相對于100重量份的化合物(I),通常為約0.00110重量份,優選0.015重量份。只要不會妨礙本發明的效果,如果有必要,本發明的光刻膠組合物可以含有少量的各種添加劑,如敏化劑、溶液抑制劑、其它聚合物、表面活性劑、穩定劑和染料。本發明光刻膠組合物通常是光刻膠液體組合物形式,其中上述成分溶解于溶液中,并且光刻膠液體組合物通過傳統的方法如旋涂法涂布到襯底例如硅片上。所用溶劑足以溶解以上述成分,具有足夠的干燥速率,而在溶劑蒸發后獲得均勻平滑的涂層。可以使用在本領域中常用的溶劑。溶劑的實例包括乙二醇醚酯如乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯和丙二醇單甲醚乙酸酯;脂肪族酯如乳酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯和丙酮酸乙酯;酮如丙酮、甲基異丁基酮、2-庚酮和環己酮;和環狀酯如Y-丁內酯。這些溶劑可以單獨使用,或使用其兩種以上的混合物。將被涂布到襯底上并干燥后的光刻膠膜進行曝光以圖案化,然后熱處理以有利于解封閉反應(deblockingreaction),此后,用堿性顯影劑顯影。所用的堿性顯影劑可以是本領域所用的各種堿性水溶液中的任何一種。一般而言,經常使用四甲基氫氧化銨或(2-羥基乙基)三甲基氫氧化銨(通常稱為"膽堿")的水溶液。應該如此詮釋,本文中所公開的實施方式是各方面的實例而非限制性的。本發明的范圍并不由以上的說明確定,而是由所附權利要求確定,并包括在權利要求的等同含義和范圍內的所有變體。本發明將通過以下實施例更具體地描述,這些實施例不能解釋為限制本發明的范圍。除非另外明確指出,否則在以下實施例中所用的用于表示任何組分含量和任何物質用量的"%"和"份數"都是基于重量的。液相色譜分析的分析條件如下儀器LC-10A,由SHIMADZUCORPORATION生產色譜柱L色譜柱0DS4.6mm①X150mm柱溫40。C流動相液體A:5%乙腈水溶液液體B:乙腈梯度0min:液體A/液體B=70/3040min:液體A/液體B=0/10080min:液體A/液體B=0/100(分析結束)流速1.0mL/min注入體積10iiL檢測器UV235nmFD質譜分析的分析條件如下儀器JMS-SXI02,由JEOLLtd.生產加速電壓8kV以上提及的液相質譜_質譜分析的分析條件如下LC儀器Agilent1100,由AgilentTechnologies,Inc.生產色譜柱L色譜柱ODS2.lmm①X150mm流動相液體A:水夜亍本B:乙月青梯度0min:液體A/液體B=90/1010min:液體A/液體B=90/1040min:液體A/液體B=0/10080min:液體A/液體B=0/100(分析結束)流速0.3mL/min注入體積2.5iiL48檢測器UV210nm,254nm,220nmMS儀器HPLC-MSD實施例1將10g由式(III-l)表示的化合物(此后簡稱為B1)溶解于90gN,N-二甲基甲酰胺中。向所得的溶液中加入5.lg碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將6g2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與30gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將0.4g碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體11.55g,稱之為Al。通過液相色譜分析Al而證實,Al中包含Bl、由式(1)表示的化合物其中RR"和f中的任意一個是由以下式(R-2)表示的基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage49</formula>而其余兩個基團是羥基(此后簡稱為化合物(l)),還包含由式(2)表示的化合物其中r24、尺25和r26中的任意兩個是由上述式(r-2)表示的基團,而其余一個基團是羥基(此后簡稱為化合物(2))。在a1中的化合物(1)、化合物(2)和b1的含量比(化合物(1):化合物(2):Bl)為40:13:47。此后"含量比"是指通過液相色譜面積百分比的方法計算的每種化合物的值的比例。fd質譜化合物(1):m+=614(m+=614.81)液相質譜-質譜化合物(1):[m+k]+=653.2(m+=614.81)化合物(2):[m+k]+=859.4(m+=821.09)實施例2將10gBl溶解于90gn,n-二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入10.2g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將11.9g2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與60gn,n-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將O.8g碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體9.59g,稱之為A2。通過液相色譜分析a2而證實,a2中包含b1、化合物(1)、化合物(2)和由式(3)表示的化合物其中r27、r28和r29是由上述式(r-2)所表示的基團(此后簡稱為化合物(3))。在A2中化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)和Bl的含量比(化合物(1):化合物(2):化合物(3):bi)為34:32:6:28。液相質譜-質譜化合物(1):[m+k]+=653.2(m+=614.81)化合物(2):[M+K]+=859.4(M+=821.09)化合物(3):[M+K]+=1066.6(M+=1027.3)實施例3將10g由式(II1-3)表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula>(此后簡稱為B2)溶解于100gN,N_二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入5.5g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將6.4g2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與40gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將0.5g碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體11.20g,稱之為A3。通過液相色譜分析A3而證實,A3中包含B2、由式(4)表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula>其中R31、R32和R33中的任意一個是由上述式(R-2)所表示的基團而其余兩個基團是羥基(此后簡稱為化合物(4)),由式(5)表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula>其中R34、R35和R36中的任意兩個是由上述式(R-2)所表示的基團而其余一個基團是羥基(此后簡稱為化合物(5)),以及由式(6)表示的化合物其中R37、R38和R39是由上述式(R-2)所表示的基團(此后簡稱為化合物(6))。A3中化合物(4)、化合物(5)、化合物(6)和B2的含量比(化合物(4):化合物(5):化合物(6):B2)為37:17:9:37。FD質譜化合物(4):M+=586(M+=586.76)液相質譜_質譜化合物(4):[M+K]+=625.2(M+=586.76)化合物(5):[M+K]+=831.4(M+=793.04)化合物(6):[M+K]+=1037.4(M+=999.32)實施例4將10gB2溶解于100gN,N-二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入10.9g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將12.8g2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與80gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將1.Og碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體11.20g,稱之為A4。通過液相色譜分析A4而證實,A4中包含B2、化合物(4)、化合物(5)和化合物(6)。A4中化合物(4)、化合物(5)、化合物(6)和B2的含量比(化合物(4):化合物(5):化合物(6):B2)為22:33:31:14。實施例5將10g由式(III-5)表示的化合物(此后簡稱為B3)溶解于90gN,N-二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入6.3g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將7.3g2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與35gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將0.5g碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體12.76g,稱之為A5。通過液相色譜分析A5而證實,A5中包含由式(7)表示的化合物其中R"、R,R"、R"和R"中的任意一個是由上述式(R-2)表示的基團,而其余四個基團是羥基(此后簡稱為化合物(7)),由式(8)表示的化合物其中R,R"、R,R^和R^中的任意兩個是由上述式(R-2)表示的基團,而其余三個基團是羥基(此后簡稱為化合物(8)),以及由式(9)表示的化合物R53其中R"、R、I^、RM和Rss中的任意三個是由上述式(R-2)表示的基團,而其余兩個基團是羥基(此后簡稱為化合物(9))。在A5中化合物(7)、化合物(8)和化合物(9)的含量比(化合物(7):化合物(8):化合物(9))為75:23:2。FD質譜化合物(7):M+=538(M+=538.63)53液相質譜_質譜化合物(7):[M+K]+=577.2(M+=538.63)化合物(8):[M+K]+=783.2(M+=744.91)化合物(9):[M+K]+=989.4(M+=951.19)實施例6將10gB3溶解于90gN,N_二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入12.5g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將14.6g2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與70gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將1.Og碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體12.98g,稱之為A6。通過液相色譜分析A6而證實,A6中包含化合物(7)、化合物(8)和化合物(9)。A6中化合物(7)、化合物(8)和化合物(9)的含量比(化合物(7):化合物(8):化合物(9))為16:59:25。實施例7將10g由式(III-7)表示的化合物(此后簡稱為B4)溶解于100gN,N-二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入6.9g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將8.lg2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與40gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將0.6g碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體9.45g,稱之為A7。通過液相色譜分析A7而證實,A7中包含B4、由式(10)表示的化合物其中161、162和163中的任意一個是由上述式(R-2)表示的基團,而其余兩個基團是羥基(此后簡稱為化合物(10)),54由式(11)表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>其中R64、165和R66中的任意兩個是由上述式(R-2)表示的基團,而其余一個基團是羥基(此后簡稱為化合物(ll)),以及由式(12)表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage55</formula>其中R64、R65和R66都是由上述式(R-2)表示的基團(此后簡稱為化合物(12))。A7中化合物(10)、化合物(11)、化合物(12)和B4的含量比(化合物(10):化合物(ii):化合物(12):B4)為36:26:9:29。FD質譜化合物(10):M+=506(M+=506.63)液相質譜_質譜化合物(10):[M+K]+=545.2(M+=506.63)化合物(11):[M+K]+=809.2(M+=770.95)化合物(12):[M+K]+=957.4(M+=919.19)實施例8將10gB4溶解于100gN,N-二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入13.8g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將16.2g2-甲基-2-金剛烷基氯乙酸酯與80gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將1.lg碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所得混合物在5(TC下攪拌5h。冷卻反應混合物,用1%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至5。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體14.16g,稱之為A8。通過液相色譜分析A8而證實,A8中包含B4、化合物(10)、化合物(11)和化合物(12)。A8中化合物(10)、化合物(11)、化合物(12)和B4的含量比(化合物(10):化合物(ii):化合物(12):B4)為23:38:28:ii。實施例9將15gBl溶解于150gN,N-二甲基甲酰胺。向所得的溶液中加入15.3g碳酸鉀。在室溫下向所獲得的混合物中加入通過將18.9g2-乙基-2-金剛烷基氯乙酸酯與50gN,N-二甲基甲酰胺混合而獲得的溶液。將1.2g碘化鉀加入到所獲得的混合物中,并將所獲得的混合物在70°C75t:下攪拌5h。冷卻反應混合物,用3%草酸水溶液稀釋酸化,接著用乙酸乙酯萃取。有機層用純水沖洗而調節其pH至7。有機層與活性炭混合而脫色。將所獲得的混合物過濾,濃縮濾液而獲得固體32.OOg,稱之為A9。通過液相色譜分析A9而證實,A9中包含Bl、由式(13)表示的化合物其中R74、R"和R76中的任意兩個是由上述式(R-3)表示的基團,而其余一個基團是羥基(此后簡稱為化合物(14)),以及由式(15)表示化合物其中R"、R"和R"中的任意一個是由以下式(R-3)表示的基團而其余兩個基團是羥基(此后簡稱為化合物(13)),由式(14)表示的化合物(14)《15)其中R77、R78和R79是由上述式(R-3)表示的基團。A9中化合物(13)、化合物(14)、化合物(15)和Bl的含]:化合物(15):Bi)為19:26:42:13。液相質譜-質譜化合物(13):[M+Na]+=651.4(M+=628.84):比(化合物(13):化合化合物(14):[M+Na]+=871.5(M+=849.14)化合物(15):[M+Na]+=1091.7(M+=1069.45)實施例9中的液相質譜_質譜分析的分析條件如下LC儀器Agilent1100,由AgilentTechnologies,Inc.生產色譜柱L色譜柱ODS2.1mm①X150mm流動相液體A:水液體B:乙腈液體C:四氫呋喃梯度:0min:液體A/液體B/液體C=80/10/1025min:液體A/液體B/液體C=30/60/1045min:液體A/液體B/液體C=0/30/7050min:液體A/液體B=0/30/70(分析結束)流速0.4mlVmin注入體積2.5iiL檢測器UV210nm,254nm,280nmMS儀器HPLC-MSD將20.5gA9通過硅膠色譜法(采用200g硅膠和作為洗脫劑的己烷與乙酸乙酯的容劑)進行純化。將所獲得的溶液分別濃縮而獲得3.4g化合物(13)(純度77%)、化合物(14)(純度:98%)、7.7g化合物(15)(純度:95%)和1.lgBl。在以下實施例中所用的化合物(1)、酸產生劑、淬滅劑和溶劑如下。〈化合物(1)>AlA6〈酸產生劑>酸產生劑Pl:三苯基锍4_氧代-1-金剛烷氧基羰基二氟甲烷磺酸鹽〈淬滅劑>淬滅劑Q1:2,6-二異丙基苯胺〈溶劑>溶劑S1:丙二醇單甲醚170份2-庚酮30份丙二醇單甲醚乙酸酯40份Y-丁內酯5份實施例10和11混合以下組分而獲得溶液,而該溶液進一步通過孔徑0.2i!m的氟樹脂過濾器過濾而制備光刻膠組合物。化合物(I)(類型和用量描述于表1)酸產生劑(類型和用量描述于表1)淬滅劑(類型和用量描述于表1)溶劑(類型描述于表1)表1實施例號化合物(1)(類型/用量(份))酸產生劑(類型/用量(份))淬滅劑(類型/用量(份))溶劑實施例10A1/10P1/0.8Q1/0.03Sl實施例11A6/10P1/0.8Q1/0.3Sl使硅片各自與六甲基二硅烷在9(TC下接觸60秒,將每一種如上制備的光刻膠組合物旋涂于硅片上,在干燥后獲得厚度為0.06iim的膜。在每一種光刻膠組合物涂布后,由此涂覆各種光刻膠組合物的硅片各自都在11(TC的直接加熱板上預烘焙60秒。采用寫電子束光刻系統(由Hitachi,Ltd.生產的"HL-800D",50KeV),在其上已由此形成了各個光刻膠膜的每一晶片暴露于線條空間圖案(lineandspacepattern),同時逐步改變曝光量。曝光后,每一晶片IO(TC在加熱板上進行曝光后烘焙60秒,而隨后用2.3wt%四甲基氫氧化銨進行槳式顯影(paddledevelopment)60秒。顯影后在硅襯底上顯影的每一圖案用掃描電鏡觀察,而其結果如表2所示。有效靈敏度(ES):表示為通過O.lOiim線條空間圖案掩模曝光和顯影后線條圖案和空間圖案變為1:1的曝光量。分辨率表示為在有效靈敏度的曝光量下通過線條圖案分離的得到空間圖案的空間圖案的最小尺寸。該值越小,分辨率就越高。線寬粗糙度在有效靈敏度的曝光量下獲得的O.lmm線條空間圖案的各個壁面(wallsurface)用掃描電鏡觀察。當壁面光滑時,線寬粗糙度非常好,對它的評價標記為"〇",而當壁面不光滑時,線寬粗糙度較差,對它的評價標記為"X"。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table>從表2中所示的結果顯而易見的是,由對應本發明的實施例獲得的光刻膠組合物顯示出良好的分辨率和線寬粗糙度。實施例12除了采用含有A2的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。實施例12除了采用含有A2的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。實施例13除了采用含有A3的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。實施例14除了采用含有A4的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。實施例15除了采用含有A5的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。實施例16除了采用含有A7的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。實施例17除了采用含有A8的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。實施例18除了采用含有A9的光刻膠組合物代替含有Al的光刻膠組合物之外,光刻膠圖案可以根據實施例10中描述的相同方法獲得。本發明光刻膠組合物提供了分辨率和線寬粗糙度方面優良的光刻膠圖案,并且適合于遠紫外線(EUV)光刻和電子束光刻。59權利要求一種由式(I)表示的化合物其中P1、P2、P3、P4和P5各自獨立地表示氫原子、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而選自由R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的基團其中X1和X2各自獨立地表示氫原子或C1-C4烷基,n表示1~4的整數,Z1表示C1-C6烷基或C3-C12環烷基,并且環Y表示脂環烴基,其余的各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基或羥基。F2009102119616C0000011.tif,F2009102119616C0000012.tif2.根據權利要求1所述的化合物,其中X1和X2是氫原子,而n為1。3.根據權利要求l所述的化合物,其中由式(I)表示的化合物的分子量為5005,000。4.一種化學增幅光刻膠組合物,包括由式(I)表示的化合物以及酸產生劑其中P1、P2、P3、P4和P5各自獨立地表示氫原子、Cl-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而W、R2、R3、R^R5、R6、R7、R8和R9各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基、羥基或由式(II)表示的基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中X1和X2各自獨立地表示氫原子或Cl-C4烷基,n表示14的整數,Z1表示C1-C6烷基或C3-C12環烷基,并且環Y表示脂環烴基,并且選自由W、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的5.根據權利要求4所述的化學增幅光刻膠組合物,其中所述組合物包含至少兩種由式(I)表示的化合物。6.根據權利要求4所述的化學增幅光刻膠組合物,其中所述組合物還包含至少一種選自由式(III)表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中P1、P2、P3、P4和P5各自獨立地表示氫原子、Cl-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19各自獨立地表示氫原子、Cl-C6烷基或羥基,并且選自由R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19組成的組中的至少一個是羥基。7.根據權利要求4所述的化學增幅光刻膠組合物,其中所述酸產生劑是由式(V)表示的鹽<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中A+表示有機反荷離子,Y1和Y2各自獨立地表示氟原子或Cl-C6全氟烷基,R'表示Cl-C30烴基,該烴基可以具有一個或多個選自由Cl-C6烷氧基、Cl-C4全氟烷基、Cl-C6羥烷基、羥基和氰基組成的組的取代基,并且其中一個或多個_CH2-可以被-CO-或-0-替代。8.—種生產由式(I)表示的化合物的方法<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(I)其中P1、P2、P3、P4和P5各自獨立地表示氫原子、Cl-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C3-C8環烷基、C6-C12芳基或C7-C12芳烷基,P1和P2可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P1和P2所鍵接的碳原子一起形成環,P4和P5可以相互鍵接形成C3-C12二價無環烴基,該二價無環烴基與P4和P5所鍵接的碳原子一起形成環,而W、R2、R3、R^R5、R6、R7、R8和R9各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基、羥基或由式(II)表示的基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中X1和X2各自獨立地表示氫原子或Cl-C4烷基,n表示14的整數,Z1表示C1-C6烷基或C3-C12環烷基,并且環Y表示脂環烴基,并且選自由W、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的基團,所述方法包括將由以下式(III)表示的化合物與由以下式(IV)表示的化合物進行反應<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中P1、P2、P3、P4和P5的定義同上,而選自由R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19組成的組中的至少一個是羥基,并且其余的各自獨立地表示氫原子、Cl-C6烷基或羥基,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中f、f、n、Z1和Y的定義同上,而W'表示氯原子、溴原子、碘原子、甲磺酰氧基或對甲苯磺酰氧基。全文摘要本發明提供了由式(I)表示的化合物以及含有該化合物的化學增幅光刻膠組合物其中P1、P2、P3、P4和P5各自獨立地表示氫原子等,而選自由R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9組成的組中的至少一個是由式(II)表示的基團其中X1和X2各自獨立地表示氫原子等,n表示1~4的整數,Z1表示C1-C6烷基等,并且環Y表示脂環烴基,而其余的各自獨立地表示氫原子、C1-C6烷基或羥基。文檔編號C07D311/60GK101747310SQ20091021196公開日2010年6月23日申請日期2009年12月8日優先權日2008年12月11日發明者安藤信雄,武元一樹申請人:住友化學株式會社