[发明专利]一种双酯酸保护结构单体及其制备方法

说明书

本发明涉及到光学材料领域，具体涉及到一种双酯酸保护结构单体及其制备方法。一种双酯酸保护结构单体，用作集成电路制作中所需光刻胶的原材料，因其具有双酯长侧链能够使光刻胶具有较好的成膜性能，又由于其悬挂在外的小体积、高酸敏基团能够提高光刻工艺中去保护反应效率，因此提高光刻产品的质量，此外通过本发明提供的工艺方法制得的双酯酸保护结构单体，具有较高的产率和纯度，进一步保证了光刻胶的性能。

技术领域

本发明涉及到光学材料领域，具体涉及到一种双酯酸保护结构单体及其制备方法。

背景技术

光刻胶是一种感光性高分子材料，对光和射线的灵敏度高，主要应用于集成电路和半导体分立器件的细微图加工、光电子领域平板显示的制作等领域。随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，光刻胶的作用越来越重要。光刻胶一般是由成膜树脂、光敏剂、溶剂和添加剂组成，其中成膜树脂是光刻胶的重要组分之一，对光刻胶的性能起决定性作用。

目前所用成膜树脂主要分为三大类：1、(甲基)丙烯酸酯聚合物；2、环烯烃-马来酸酐共聚物；3、降冰片烯聚合物，其中(甲基)丙烯酸酯聚合物应用最为广泛，但是由于其单体结构的不足导致制得的光刻胶具有各种缺陷，这些缺陷最终影响光刻产品的性能，比如单体的纯度低，单体的刚性结构导致膜的硬度大、脆，单体的分子量影响光刻胶的黏度，进而导致其附着力和成膜性较差，单体的酸敏基团缺陷导致光刻胶的抗蚀性差等，这些缺陷只有通过不断改进成膜树脂的单体结构来解决。

发明内容

针对上述技术问题，本发明一方面提供了一种双酯酸保护结构单体，所述单体的化学结构通式如式Ⅰ所示：

所述式Ⅰ中R₄为环状结构，其环数小于等于5。

作为本发明一种优选的技术方案，所述式I中R₁为C1～C4烷基，R₂为C1～C4烷基，R₃为C1～C6烷基。

本发明另一方面提供了所述双酯酸保护结构单体的制备方法，包括以下步骤：

S1：将卤代烷、环内酮、反应溶剂混合得到预备液I；在保护气下，取锂粒加入至反应溶剂中，得到预备液Ⅱ；

S2：将S1中所述预备液I滴加至预备液Ⅱ中，反应温度为30～60℃，得到反应液I；

S3：将S2中所述反应液I倒入酸中，经搅拌、分离、蒸馏得到含烷基的环内醇中间体；

S4：将丙烯酸类单体、乳酸类单体加入反应溶剂中，反应后经蒸馏得到丙烯酸乳酸类酯；

S5：在保护气下，将S3中所述含烷基的环内醇中间体与S4中所述丙烯酸乳酸类酯混合，加入反应溶剂中，得到反应液Ⅱ；

S6：S5中所述反应液Ⅱ经洗涤、分离、蒸馏，得到所述双酯酸保护结构单体。

作为本发明一种优选的技术方案，S1中所述环内酮、锂粒、卤代烷、反应溶剂的摩尔比为1：(2～3)：(1.5～3)：(6～10)。

作为本发明一种优选的技术方案，S1中所述反应溶剂选自四氢呋喃、甲苯、乙醚、二氯甲烷、二氯乙烷中的一种或几种。

作为本发明一种优选的技术方案，S4和S5中所述反应溶剂中还包括催化剂和阻聚剂。

作为本发明一种优选的技术方案，S4中所述丙烯酸类单体、乳酸类单体、反应溶剂、催化剂、阻聚剂的摩尔比为1：(1～3)：(6～10)：(0.1～1)：(0.1～1)。

作为本发明一种优选的技术方案，S5中所述含烷基的环内醇中间体、丙烯酸乳酸类酯、反应溶剂、催化剂、阻聚剂的摩尔比为1：(1.2～3)：(6～10)：(0.1～1)：(0.1～1)。