[发明专利]一种基于酸敏性环氧单体的化学放大光刻胶组合物及其应用

权利要求书

1.一种基于酸敏性环氧单体的化学放大光刻胶组合物，其特征在于所述的光刻胶组合物包括：酸敏性聚合物树脂、光敏剂、猝灭剂和有机溶剂；

所述酸敏性聚合物树脂由酸敏性环氧单体在催化剂或引发剂的作用下，通过环氧开环的方式进行聚合反应制备得到；所述聚合反应为以下三种反应方法之一：

(一)一种酸敏性环氧单体进行自聚合反应；

(二)两种以上的酸敏性环氧单体进行共聚反应；

(三)一种或多种酸敏性环氧单体与反应性单体进行共聚合反应，所述反应性单体为二氧化碳、一氧化碳、氧硫化碳、二硫化碳或一硫化碳；

所述酸敏性环氧单体的化学式为下列式(1)～式(4)之一

所述式(1)～式(4)中，R₁、R₂各自独立为H、未取代的或具有取代基的C₁-C₂₀烷基，所述烷基的碳链内含有或不含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种；所述烷基上的取代基选自卤素原子、C₁-C₂₀的支链或直链的烷基、C₁-C₂₀的支链或直链的烷氧基中的一种或多种；

所述式(1)或式(2)中，R₃为下列基团式A～式J之一：

表示连接键；

式A中，K₁为0、C₁-C₂₀亚烷基、苯基、或碳链中含有氧或硫原子的C₁-C₂₀亚烷基，所述亚烷基、苯基上的H不被取代或被C₁-C₁₀的烷基或C₁-C₁₀的烷氧基取代；

式B中，K₂为0、C₁-C₂₀亚烷基、苯基、或碳链中含有氧或硫原子的C₁-C₂₀亚烷基，所述亚烷基、苯基上的H不被取代或被C₁-C₁₀的烷基或C₁-C₁₀的烷氧基取代；

式C中，K₃为C₁-C₂₀次烷基；

式D、式E中，K₄、K₅各自独立为0、C₁-C₂₀亚烷基、苯基、或碳链中含有氧或硫原子的C₁-C₂₀亚烷基，所述亚烷基、苯基上的H不被取代或被C₁-C₁₀的烷基或C₁-C₁₀的烷氧基取代；

式E中，K₆为C₁～C₂₀亚烷基、或碳链中含有氧或硫原子的C₁-C₂₀亚烷基；

式F中，K₇为C₁～C₂₀次烷基；

式G、式H中，K₈、K₉各自独立为0、C₁-C₂₀亚烷基、苯基、或碳链中含有氧或硫原子的C₁～C₂₀亚烷基，所述亚烷基上、苯基的H不被取代或被C₁-C₁₀的烷基或C₁-C₁₀的烷氧基取代；

式I、式J中，K₁₀、K₁₁各自独立为C₁-C₂₀次烷基；

式F中，n₁、n₂各自独立的取自1～20之间的整数；

式I、式J中，n₃、n₄、n₅、n₆各自独立的取自0-20之间的整数，但不可同时取0；

式A～式C中，R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂各自独立选自包含或不包含取代基的以下基团：C₁-C₃₀烷基、C₃-C₃₀环烷基、C₃-C₃₀炔基、C₄-C₃₀硅烷基、C₆-C₃₀芳香基、C₃-C₃₀杂环基或C₅-C₃₀杂芳香基，或者为碳链中含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种的所述基团；其中所述取代基选自卤素原子、羟基、三氟甲基、C₁-C₂₀的支链或直链的烷基、C₁-C₂₀的支链或直链的烷氧基、C₃-C₂₀的支链或直链的环烷基、C₆-C₃₀的芳香基、C₅-C₃₀的杂芳香基中的一种或多种；

式D中R₁₃、R₁₄各自独立为H或选自包含或不包含取代基的以下基团：C₁～C₃₀烷基或C₆～C₃₀芳香基，或者为碳链中含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种的所述基团；其中所述取代基选自卤素原子、羟基、C₁～C₂₀的支链或直链的烷基、C₁～C₂₀的支链或直链的烷氧基、C₃～C₂₀的支链或直链的环烷基、C₆～C₃₀的芳香基、C₅～C₃₀的杂芳香基中的一种或多种；

所述式E中，R₁₆为H或C₁～C₃₀烷基；

式F中，R₁₈、R₁₉各自独立为H或选自包含或不包含取代基的以下基团：C₁～C₃₀烷基或C₆～C₃₀芳香基，或者为碳链中含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种的所述基团；其中所述取代基选自卤素原子、羟基、C₁～C₂₀的支链或直链的烷基、C₁～C₂₀的支链或直链的烷氧基、C₃～C₂₀的支链或直链的环烷基、C₆～C₃₀的芳香基、C₅～C₃₀的杂芳香基中的一种或多种；

所述式D中，R₁₅选自包含或不包含取代基的以下基团：C₁-C₃₀烷基，C₃-C₃₀环烷基、C₃-C₃₀炔基、C₄-C₃₀硅烷基、C₆-C₃₀芳香基、C₃-C₃₀杂环基或C₅-C₃₀杂芳香基，或者为碳链中含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种的所述基团；其中所述取代基选自卤素原子、羟基、C₁-C₂₀的支链或直链的烷基、C₁-C₂₀的支链或直链的烷氧基、C₃-C₂₀的支链或直链的环烷基、C₁-C₂₀的支链或直链的硅烷基、C₆-C₃₀的芳香基、C₅-C₃₀的杂芳香基中的一种或多种；

所述式E中，R₁₇为氧杂环上的取代基，R₁₇为未取代的或具有取代基的C₁-C₂₀烷基，所述烷基的碳链内含有或不含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种；所述烷基上的取代基选自卤素原子、C₁-C₁₀的支链或直链的烷基、C₁-C₁₀的支链或直链的烷氧基中的一种或多种；t代表氧杂环上R₁₇的个数，t为0～3的整数；

所述式F中，R₂₀为氧杂环上的取代基，R₂₀为未取代的或具有取代基的C₁-C₂₀烷基，所述烷基的碳链内含有或不含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种；所述烷基上的取代基选自卤素原子、C₁-C₁₀的支链或直链的烷基、C₁-C₁₀的支链或直链的烷氧基中的一种或多种；s代表氧杂环上R₂₀的个数，s为0～3的整数；

所述式(1)中，R₄为H、未取代的或具有取代基的C₁-C₂₀烷基，或者为式A～式C之一；式A～式C中K₁～K₁₁、R₉～R₂₀、n₁～n₆、t、s的定义如前所述；所述烷基的碳链内含有或不含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种；所述烷基上的取代基选自卤素原子、C₁-C₁₀的支链或直链的烷基、C₁-C₁₀的支链或直链的烷氧基中的一种或多种；

式(2)中，i代表Q环上R₃的个数，i＝1或2；

所述式(2)中，Q环代表环氧基团上的两个碳原子和碳链连接成环的环状基团，所述Q环为下列之一：

表示连接键；

其中Z表示O、N、S、C₁-C₂₀亚烷基或碳链中含有氧、氮或硫原子中的一种或多种的C₁-C₂₀亚烷基；

所述式(2)中，R_q代表Q环上除R₃以外的取代基，R_q为未取代的或具有取代基的C₁-C₂₀烷基，所述烷基的碳链内含有或不含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种；所述烷基上的取代基选自卤素原子、C₁-C₁₀的支链或直链的烷氧基中的一种或多种；

j代表Q环上R_q的个数，j为0～3的整数；

所述式(3)中，m₁、m₂各自独立的取自0-20之间的整数，但不可同时取0；

所述式(3)中，R₅为未取代的或具有取代基的C₁-C₂₀烷基，所述烷基的碳链内含有或不含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种；所述烷基上的取代基选自卤素原子、C₁-C₁₀的支链或直链的烷氧基中的一种或多种；k代表内酯环上R₅的个数，k为0～3的整数；

所述式(4)中，m₃、m₄各自独立的取自1～20之间的整数；

所述式(4)中，R₆、R₇各自独立为H、未取代的或具有取代基的C₁～C₃₀烷基，或未取代的或具有取代基的C₆～C₃₀芳香基，或者为碳链中含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种的所述基团；其中所述取代基选自卤素原子、羟基、C₁～C₂₀的支链或直链的烷基、C₁～C₂₀的支链或直链的烷氧基、C₃～C₂₀的支链或直链的环烷基、C₆～C₃₀的芳香基、C₅～C₃₀的杂芳香基中的一种或多种；

所述式(4)中，R₈为未取代的或具有取代基的C₁-C₂₀烷基，所述烷基的碳链内含有或不含有O、S、N、Si、P原子中的一种或多种；所述烷基上的取代基选自卤素原子、C₁-C₁₀的支链或直链的烷氧基中的一种或多种；p代表氧杂环上R₇的个数，p为0～3的整数。