[发明专利]感光树脂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种感光树脂及其制备方法与应用，尤其涉及一种可用于正性光致抗蚀剂的感光树脂及应用该感光树脂得到的正性光致抗蚀剂。

背景技术

目前常用的正性光致抗蚀剂为：小分子感光剂(三羟基二苯甲酮与重氮萘醌磺酰氯的酯化产物)、成膜树脂(多为酚醛树脂)、溶剂和一些其它的助剂。酚醛树脂是小分子酚和醛的缩合产物，其具有一定量的分子量分布。这就导致在曝光后显影时，曝光区与未曝光区的边缘部分，未曝光区的小分量的酚醛树脂较快的溶解到了显影液中，使得线宽变得不均匀，从而降低了分辨率。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有感光性的同时具有良好成膜性的感光树脂。

本发明所提供的感光树脂，包括如下所示的化合物：

其中R为：

或者

其中R₂，R₃为H、卤素、C₁-C₄烷基、N，N-二甲胺基、N，N-二乙胺基、环己基、甲氧基或乙氧基；x+y＝100，x为0-99之间整数和y为1-100之间的整数。

本发明的感光树脂，其中所述y为大于等于10且小于等于90的整数、大于等于35且小于等于80的整数或大于等于35且小于等于40的整数。

本发明的另一个目的是提供上述具有感光性的同时具有良好成膜性的感光树脂的制备方法。

本发明所提供的感光树脂的制备方法，包括如下步骤：

使聚甲基丙烯酸甲酯和芳基乙酮在强碱和有机溶剂存在条件下反应，获得芳基取代的1，3-二酮产物；

使所述芳基取代的1，3-二酮产物与叠氮在有机溶剂中反应，获得感光树脂。

该制备方法的基本化学反应式如下：

本发明的感光树脂的制备方法，其中所述芳基乙酮为苯乙酮、对甲基苯乙酮、对甲氧基苯乙酮、对N，N-二甲胺基苯乙酮或萘乙酮。

本发明的感光树脂的制备方法，其中所述强碱为甲醇钠、乙醇钠或氢化钠。

本发明的感光树脂的制备方法，其中所述溶剂为甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二硫化碳或乙腈。

本发明的感光树脂的制备方法，其中所述叠氮为对甲基苯磺酰叠氮或者对乙酰胺基苯磺酰叠氮。

本发明的再一个目的是提供一种正性光致抗蚀剂。

本发明所提供的正性光致抗蚀剂，包含所述的感光树脂。

本发明所提供的正性光致抗蚀剂，还包括选自丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚、丁酮和环己酮中的一种或两种溶剂。

本发明的感光树脂为甲基丙烯酸系树脂，因此，具有良好的成膜性；同时具备芳基重氮组分，使得该树脂具有感光性。由于本发明的感光树脂具有良好的成膜性，在制备正性光致抗蚀剂过程中可以不加入酚醛树脂，避免了由于酚醛树脂分子量分布所引起的线条不均匀的现象，提高了分辨率和显影宽容度。

本发明的感光树脂的制备方法工艺简单，原料简单易得，成本较低。

具体实施方式

实施例1：

将聚甲基丙烯酸甲酯10g和甲醇钠3.24g(0.06mol)溶解在甲苯中，将体系加热到弱回流，然后缓慢滴加苯乙酮7.2g(0.06mol)，使得y值为40，滴加时间为2.5小时。滴毕，继续回流2h，冷却，将反应液小心倾入甲醇，有固体沉淀析出，将此沉淀过滤后烘干得到芳基取代的1，3-二酮产物。然后将芳基取代的1，3-二酮产物溶解在乙腈中，向其中加入对甲基苯磺酰叠氮7.88g(0.04mol)，室温下搅拌3.5h后，将反应液倾入甲醇中，有固体沉淀析出，将此沉淀过滤后，30℃真空干燥24h得到粉末状感光树脂。

粉末状感光树脂的红外表征结果：IR(KBr)：2143cm^-1(s，C＝N＝N)，1720cm^-1(s，C＝O)，1631cm^-1(s，C＝O)。

说明得到的粉末状感光树脂的结构为

实施例2