[发明专利]一种由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体及其合成方法和应用

说明书

本发明涉及光刻胶树脂技术领域，且公开了一种由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体及其合成方法和应用，所述主链可降解型树脂单体的结构通式为：其中，R₁为氢或者甲基，R₂为烷基或者环烷基，M为二价的连接基团，或者R₂与M形成脂肪环。该由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体,在与其它单体形成聚合物时能够产生交联，形成网状结构，有利于增加抗蚀性，并且所述树脂单体结构中含脂肪环，进一步增加了抗蚀性，树脂单体中的极性环氧结构也有助于改善树脂与晶圆的粘附性。

技术领域

本发明涉及光刻胶树脂技术领域，具体为一种由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体及其合成方法和应用。

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。

由于树脂的抗蚀性较差，且不便于合成，我们提出了一种由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体及其合成方法和应用。

本发明提供如下技术方案：一种由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体，所述主链可降解型光刻胶树脂单体的结构通式为：

其中，R1为氢或者甲基，R2为氢或者环烷基，M为二价的连接基团，或者或者R₂与M形成脂肪环。

优选的，主链可降解型光刻胶树脂单体选自以下结构之一：

上述由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体的合成方法，所述主链可降解型光刻胶树脂单体的合成方法如下：

其中，R₁为氢或者甲基，R₂为氢或者烷基，M为连接基团；

步骤1：含羟基的醛或者酮(Ⅰ)与(甲基)丙烯酰氯、(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酐反应生成(甲基)丙烯酸酯结构的化合物Ⅱ；

步骤2：化合物Ⅱ与1,3-二羟基丙酮二聚体在酸催化下反应生成半缩醛(酮)的主链可降解型光刻胶树脂单体Ⅲ。

优选的，所述步骤1中含羟基的醛或者酮(Ⅰ)选自以下结构之一：

优选的，步骤2中，所述酸选自硫酸或对甲苯磺酸。

上述由1,3二羟基丙酮二聚体合成的主链可降解型光刻胶树脂单体用于制备光刻胶。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：