[发明专利]一种光刻胶树脂单体及其合成方法和应用

说明书

本发明属于光刻胶树脂单体，公开了一种光刻胶树脂单体及其合成方法和应用，涉及光刻胶领域，所述树脂单体的结构为式Ⅰ：该结构中，n为1～10的整数，R1为氢、甲基或者氟代烷烃,R2为氢或者一价有机基团，且R2为一价有机基时，R2通过与相邻的O原子形成酯基或者碳酸酯基与多元环相连，且该结构的多元环上的氢原子可以被1～10个碳原子数的烷基取代。本发明提供了一种新的光刻胶树脂单体，有利于改善光刻图形的线宽粗糙度、焦点深度(DOF)和断面的矩形性，并且可以在一定程度上抑制光刻过程后烘导致的模收缩，提高光刻图形的分辨率。

技术领域

本发明涉及光刻胶领域，公开了一种光刻胶树脂单体及其制备方 法和应用。

背景技术

光刻技术是指利用光刻材料(特指光刻胶)在可见光、紫外线、 电子束等作用下的化学敏感性，通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程， 将设计在掩膜版上的图形转移到衬底上的图形微细加工技术。

光刻材料(特指光刻胶)，又称光致抗蚀剂，是光刻技术中涉及 的最关键的功能性化学材料，主要成分是树脂、光致酸产生剂、以及 相应的添加剂和溶剂，这类材料具有光(包括可见光、紫外线、电子 束等)化学敏感性，经光化学反应，本身在显影液中的溶解性发生变 化。根据光化学反应机理不同，光刻胶分为正性光刻胶与负性光刻胶： 曝光后，光刻胶在显影液中溶解性增加，得到与掩膜版相同图形的称 为正性光刻胶；曝光后，光刻胶在显影液中溶解性降低甚至不溶，得 到与掩膜版相反图形的称为负性光刻胶。

随着光刻技术的发展，光刻图案的尺寸要求越来越小，对光刻图 案的分辨率和边缘粗糙度也提出了更高的要求，开发新的光刻抗蚀剂 是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种光刻胶树脂单体，提供其制备方法是本 发明的另一个目的。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种光刻胶树脂单体，该树脂单体的结构为式Ⅰ：

该结构中，n为1～10的整数，R₁为氢、甲基或者氟代烷烃,R₂为氢或者一价有机基团，且R₂为一价有机基时，R₂通过与相邻的O原 子形成酯基或者碳酸酯基与多元环相连，且该结构的多元环上的氢原 子可以被1～10个碳原子数的烷基取代。

较为优选的式Ⅰ选自以下结构式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ之一：

其中，n为1 或2，R₃为烷基，R₁为氢、甲基或者三氟甲基。

进一步地，该树脂单体的具体选自以下结构但不限于以下结构：

上述结构中，R₁为氢、甲基或者三氟甲基。

树脂单体的具体选自以下结构：

此外，提供一种上述式Ⅱ树脂单体的合成方法：

其中，n为1或2，R₁为氢、甲基或者三氟甲基；

步骤a.惰性气体保护下，将二氯化钛和锌加入到二氯甲烷中，再 加入三甲基乙腈，冷却到0～5摄氏度，然后加入环酮Ⅱ-1的二氯甲 烷溶液，在20～30摄氏度下反应，后处理纯化后得到中间体Ⅱ-2；

步骤b.在碱性条件下，中间体Ⅱ-2与丙烯酰氯或者取代丙烯酰氯 在二氯甲烷中发生酯化反应，经后处理纯化得到式Ⅱ树脂单体；

进一步地，式Ⅲ树脂单体的合成方法为：

其中，n为1或2，R₃为烷基，R₁为氢、甲基或者三氟甲基；