[发明专利]一种含碳酸酯基光刻胶树脂单体的制备方法

说明书

本发明涉及一种含碳酸酯基光刻胶树脂单体的制备方法，所述制备方法包括如下反应路线：其中，R为氢原子或C₁～C₆的烷基；所述制备方法包括如下反应步骤：a)将丙三醇、碳酸二甲酯和硅酸钙混合，经酯交换反应，去除生成的甲醇，纯化，得到羟甲基二氧杂戊环酮；b)将羟甲基二氧杂戊环酮、阻聚剂和缚酸剂溶于有机溶剂，然后滴加烷基丙烯酰氯，酯化反应后，纯化，得到含碳酸酯基光刻胶树脂单体。本发明使用催化剂硅酸钙，活性更高且后处理简单，且本发明制备方法和纯化方法使得产物的收率高，纯度高。

技术领域

本发明涉及光刻胶技术领域，具体涉及一种含碳酸酯基光刻胶树脂单体的制备方法。

背景技术

化学放大型光刻胶是一种基于化学放大原理的光刻胶，其主要成分是聚合物树脂、光致产酸剂(photo acid generator，PAG)以及相应的添加剂(additives)和溶剂。其中，聚合物树脂是由不同侧链结构的树脂单体之间共聚形成的，侧链结构是赋予聚合物树脂所需功能的关键组分，通常为聚合物树脂提供极性集团和酸敏基团。极性基团可以平衡树脂的亲疏水性，改善树脂与基底间的粘附性，并为主体树脂提供可显影性。酸敏基团可以在光致产酸剂作用下从侧链脱离，使树脂由不溶转变为碱可溶，实现曝光区域与未曝光区域的溶解度反差。

含碳酸酯基光刻胶树脂单体是广泛应用于193nm光刻胶的聚合物树脂，能够改善树脂与基底间的粘附性，然现有制备过程中催化剂催化效果不好。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含碳酸酯基光刻胶树脂单体的制备方法。

为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种含碳酸酯基光刻胶树脂单体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下反应路线：

其中，R为氢原子或C₁～C₆的烷基；

所述制备方法包括如下反应步骤：

a)将丙三醇、碳酸二甲酯和硅酸钙混合，经酯交换反应，去除生成的甲醇，纯化，得到羟甲基二氧杂戊环酮；

b)将羟甲基二氧杂戊环酮、阻聚剂和缚酸剂溶于有机溶剂，然后滴加烷基丙烯酰氯，酯化反应后，纯化，得到含碳酸酯基光刻胶树脂单体。

在第一方面的一种实施方式中，步骤a)中，还包括如下技术特征：

a1)所述丙三醇和碳酸二甲酯的摩尔比为1:(1～2)，如1:1；

a2)所述硅酸钙为丙三醇的0.5～1.5wt％，如1wt％；

a3)所述酯交换反应的温度为70～80℃，反应的时间为0.5～2h；

a4)去除甲醇的蒸馏温度为，内温为72℃，当内温上升至80℃时，蒸馏结束。

在第一方面的一种实施方式中，步骤a)中的纯化包括如下步骤：去除生成的甲醇后，经得到的反应液抽滤，得到滤液；滤液经减压浓缩后，再减压蒸馏。

在第一方面的一种实施方式中，所述减压浓缩的温度为35～45℃，减压浓缩的压力为20～40mmHg，减压浓缩的时间为2～4小时；

所述减压蒸馏的温度为50～60℃，减压蒸馏的压力为0.1～0.5mmHg，减压蒸馏的时间为2～4小时。

在第一方面的一种实施方式中，步骤b)中，还包括如下技术特征中的一项：

b1)所述阻聚剂选自4-甲氧基苯酚或抗氧剂264中的一种；

b2)所述缚酸剂选自三乙胺或N,N二甲基乙二胺中的一种；