烷氧基羰基氟代烷磺酸鹽類的製造方法

2023-06-07 01:51:06 1

專利名稱：烷氧基羰基氟代烷磺酸鹽類的製造方法
技術領域：
本發明涉及烷氧基羰基氟代烷磺酸鹽類的製造方法，其中，所述烷氧基羰基氟代烷磺酸鹽類是適用於在半導體元件等的製造工序中的微加工技術特別是光刻法的、化學放大抗蝕材料的一部分，其作為光產酸劑及其中間體而有用。
背景技術：
近年來，隨著LSI的高集成化和高速化，圖案規則的微細化急速發展。在該背景下存在曝光光源的短波長化，例如，通過從汞燈的i射線(365nm)向KrF準分子雷射Q48nm) 的短波長化，可以批量生產64Mbit (加工尺寸為0. 25 μ m以下)的DRAM (動態隨機存取存儲器)。為了進一步實施製造集成度256M和IG以上的DRAM，使用利用了 ArF準分子雷射 (193nm)的光刻法。作為適用於這種曝光波長的抗蝕劑，「化學放大型抗蝕材料」受到關注。其是如下材料含有通過放射線的照射(以下稱為「曝光」)而產生酸的放射線敏感性產酸劑(以下稱為「光產酸劑」)，並且以產生的酸作為催化劑進行反應，從而使抗蝕膜的已曝光的部分在顯影液中的溶解度發生變化並使曝光部溶解，按照光掩模形狀形成圖案。關於化學放大型抗蝕材料中所使用的光產酸劑還進行了各種研究。已知在將以使用於以往的KrF準分子雷射器光作為光源的化學放大型抗蝕材料中的產生烷烴或芳烴磺酸的光產酸劑用作上述ArF化學放大型抗蝕材料的成分時，用於斷開樹脂的酸不穩定基團的酸強度不充分，根本無法分辨，或靈敏度低，因而不適於設備製造。因此，作為ArF化學放大型抗蝕材料的光產酸劑，通常使用產生酸強度高的全氟代烷磺酸的光產酸劑，但作為PFOS而周知的全氟辛烷磺酸或其衍生物，其C-F鍵來源的穩定性(非分解性)或疏水性、親油性來源的生物濃縮性、蓄積性成問題。進而，碳原子數5 以上的全氟代烷磺酸或其衍生物也開始被提及上述問題。為了處理這類關於PFOS的問題，正在開發降低了氟的取代率的部分氟取代烷磺酸。例如，作為產酸劑已開發有三苯基鋶甲氧基羰基二氟甲烷磺酸鹽(專利文獻1)、(4_甲苯基)二苯磺醯基叔丁氧基羰基二氟甲烷磺酸鹽(專利文獻幻或三苯基鋶(金剛烷-ι-基甲基)氧基羰基二氟甲烷磺酸鹽(專利文獻幻等烷氧基羰基氟甲烷磺酸鐺鹽類。然而，作為合成上述烷氧基羰基二氟甲烷磺酸鐺鹽類的方法，一直以來已知有如下述反應式[1]中所示那樣的反應路徑。
權利要求
1. 一種通式[1]所表示的烷氧基羰基氟代烷磺酸銨鹽類的製造方法，其包括
2. 一種通式[4]所表示的烷氧基羰基氟代烷磺酸鐺鹽類的製造方法，其包括
3.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其特徵在於，A+為通式[6]所表示的銨離子； 通式W]中，G\G2、G3和G4相互獨立地表示氫原子、碳原子數1 6的烷基、碳原子數 1 6的烷氧基烷基、碳原子數3 12的環烷基、任選被取代的苯基、任選被取代的碳原子數7 12的芳烷基、任選被取代的萘基、任選被取代的碳原子數5 10的雜環芳香族基， 或者由Gi、G2、G3和G4中的至少兩者以上形成的任選含有雜原子的環。
4.根據權利要求1至權利要求3中任一項所述的方法，其特徵在於，用有機溶劑萃取在第1工序的亞磺化反應後所得到的2-(烷基羰基氧基)-1，1- 二氟乙烷亞磺酸銨鹽類的粗品 將由該有機溶劑形成的層用水洗滌並純化，降低所含有的金屬成分。
5.根據權利要求1至權利要求4中任一項所述的方法，其特徵在於，用有機溶劑萃取在第1工序的亞磺化反應後所得到的2-(烷基羰基氧基)-1，1_ 二氟乙烷亞磺酸銨鹽類的粗品，將由該有機溶劑形成的層用硫代硫酸金屬鹽水溶液或亞硫酸金屬鹽水溶液洗滌並純化。
6.根據權利要求1至權利要求5中任一項所述的方法，其特徵在於，用有機溶劑萃取在第2工序的氧化反應後所得到的2-(烷基羰基氧基)-1，1-二氟乙烷磺酸銨鹽類的粗品，將由該有機溶劑形成的層用水洗滌並純化，降低所含有的金屬成分。
7.一種下述通式[3]所表示的鹽，
8. 一種下述通式[7]所表示的鹽，
9.(金剛烷-1-基甲基)氧基羰基二氟甲烷亞磺酸三乙基銨。
10.(金剛烷-ι-基甲基)氧基羰基二氟甲烷亞磺酸叔丁基銨。
全文摘要
本發明中，使用滷代氟烷酸酯類作為起始原料，在胺的存在下將其亞磺化(第1工序)後，通過氧化(第2工序)而獲得目標烷氧基羰基氟代烷磺酸鹽類。進而通過對其進行鹽交換(第3工序)，從而獲得作為光產酸劑有用的烷氧基羰基氟代烷磺酸鎓鹽類。
文檔編號C07C303/02GK102203057SQ20098014362
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月21日 優先權日2008年10月29日
發明者伏見將德, 成塚智, 瀧花亮三, 磯野芳美, 萩原勇士 申請人:中央硝子株式會社