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一种丙烯酸酯共聚物及其制成的248nm光刻胶组合物制造技术

技术编号:13179631 阅读:109 留言:0更新日期:2016-05-11 11:19
本发明专利技术公开了一种自由基共聚聚合法制备的248nm深紫外光刻胶用丙烯酸酯共聚物,属于光刻胶领域。该丙烯酸酯共聚物主要是以对乙酰氧基苯乙烯(ASM)、2-甲基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯(MAM)、丙烯酸叔丁酯(TBA)、丙烯酸四氢呋喃酯(TA)为共聚单体,在引发剂存在下进行自由基共聚,制得丙烯酸酯共聚物,再加入一定量的甲醇钠和甲醇进行醇解,得到的共聚物最终应用在248nm光刻胶中。本发明专利技术制备方法简单,反应条件温和,所制备的共聚物适用于248nm光刻胶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能高分子材料领域,尤其是涉及一种丙烯酸酯类单体聚合所得的丙烯酸酯共聚物以及用其制备248nm的光刻胶组合物。
技术介绍
光致抗蚀剂又称光刻胶,在微电子行业具有重要地位,可借助其曝光前后溶解性能的变化,将电路图形转移到基板上制备微电子线路。因现代微电子工业的快速发展,集成电路的线宽已步入到深亚微米级和纳米级内,随之而来的是光刻技术的同步提升。248nm光刻胶组合物主要基于248nmKrF准分子激光光刻光刻技术,其通常属于化学增幅型光刻胶。化学增幅型光刻胶主要是由感光树脂、光产酸剂、添加剂和溶剂四种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后,曝光区能很快地发生化学反应,光产酸剂会发生光化学分解而产生少量酸,在加热条件下,这些酸则会催化曝光区的聚合物发生分解(正性光刻胶)或交联(负性光刻胶),使其在显影液中的溶解性发生变化,而酸自身并不会被反应所消耗,可循环使用,因而很大程度上增加了曝光的量子效率和灵敏度。经适当的显影处理,溶去可溶性部分,就可得到所需图像。在光刻胶的主要组分中,感光树脂最为重要,其决定光刻胶的溶解速率,抗蚀刻性等。目前,经研究发现,丙烯酸酯类共聚物合成工艺简单、分辨率和灵敏度高等优点,且丙烯酸酯单体种类多,可以根据树脂的各种性能要求选择合适的单体进行共聚。因此在248nm光刻胶领域中有着非常大的应用价值。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题,本申请人提供一种丙烯酸酯共聚物及其制成的248nm光刻胶组合物。本专利技术光刻胶组合物具有良好的附着力、耐磨性、较高硬度、耐化学腐蚀性以及良好的耐蚀刻性的优点。本专利技术的技术方案:一种丙烯酸酯共聚物,该共聚物所含组分及各组分所占的质量分数为:所述共聚物的制备方法包括如下步骤:(1)在单口烧瓶中加入20~40%对乙酰氧基苯乙烯、10~20%丙烯酸叔丁酯、5~15%丙烯酸四氢呋喃酯、1~15%2-甲基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯、5~15%引发剂、35~50%溶剂,向单口烧瓶中通氮气5min除氧后密封;所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、苯甲酸过氧化氢中的一种或多种;所述溶剂为甲醇;(2)将单口烧瓶置于70~90℃油浴反应20~24小时,反应结束后往单口瓶中加入甲醇钠甲醇溶液进行醇解,醇解4~8h,反应结束;所述甲醇钠甲醇溶液中甲醇钠与对乙酰氧基苯乙烯的摩尔比为1~1.1:1;(3)以丙酮为溶剂,水为沉淀剂,将步骤(2)所得产物反复溶解、沉淀3次,将沉淀物置于30℃真空烘箱干燥,得白色固体,即为所述丙烯酸酯共聚物。一种由所述丙烯酸酯共聚物制成的248nm光刻胶组合物,所述248nm光刻胶组合物所含组分及各组分的质量分数为:所述产酸剂为二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓樟脑磺酸盐、二苯基碘鎓全氟-1-丁磺酸盐、二苯基碘鎓全氟辛烷磺酸盐、4-甲氧苯基苯基碘鎓三氟代甲烷磺酸盐、双(4-叔丁苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(4-叔丁基苯)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓全氟-1-丁烷磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓全氟辛烷磺酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍鎓三氟甲磺酸盐、三苯基锍鎓樟脑磺酸盐、三苯基锍鎓全氟-1-丁基磺酸盐、三苯基锍鎓全氟辛烷磺酸盐、4-甲氧苯基苯基碘鎓三氟代甲烷磺酸盐、对-甲苯基二苯基锍鎓三氟甲磺酸盐、对甲苯基二苯基锍全氟辛烷磺酸盐、对甲苯基二苯基锍全氟-1-丁烷磺酸盐、对甲苯基二苯基锍樟脑磺酸盐、2,4,6-三甲基苯基二苯基锍三氟代甲烷磺酸盐、4-叔-丁基苯基二苯基锍三氟代甲烷磺酸盐、4-苯基苯硫基二苯基锍六氟代磷酸盐、1-(2-萘酰甲基)硫醇鎓三氟代甲烷磺酸盐、4-羟基-1-萘基二甲基锍三氟代甲烷磺酸盐、2-甲基-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-氯代苯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧苯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧-1-萘基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(苯并[d][1,3]二氧戊环-5-基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4,5-三甲氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4-二甲氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二甲氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2-甲氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-丁氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-戊氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、二苯基二砜、二对甲苯基二砜、双(苯基磺酰基)重氮甲烷、双(4-氯代苯基磺酰基)重氮甲烷、双(对-甲苯基磺酰基)重氮甲烷、双(4-叔-丁基苯基磺酰基)重氮甲烷、双(2,4-二甲苯基磺酰基)重氮甲烷、双(环己基磺酰基)重氮甲烷、(苯甲酰)(苯基磺酰基)重氮甲烷、对-甲苯磺酸1-苯甲酰-1-苯基甲酯(所谓的安息香甲苯磺酸酯)、对-甲苯磺酸2-苯甲酰-2-羟基-2-苯基乙酯(所谓的A-羟甲基安息香甲苯磺酸酯)、三甲烷磺酸1,2,3-苯三基酯、对-甲苯磺酸2,6-二硝基苯甲酯、对-甲苯磺酸2-硝基苯甲酯、对-甲苯磺酸4-硝基苯甲酯、N-(苯基磺酰基氧)丁二酰亚胺、N-(三氟代甲基磺酰基氧)丁二酰亚胺、N-(全氟-1-丁烷磺酸)丁二酰亚胺、N-(全氟辛烷磺酸)丁二酰亚胺、N-(全氟-1-丁烷磺酸)邻苯二甲酰亚胺、N-(三氟代甲基磺酰基氧)邻苯二甲酰亚胺、N-(全氟辛烷磺酸)邻苯二甲酰亚胺、N-(三氟代甲基磺酰基氧)-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(全氟-1-丁烷磺酸)-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(全氟辛烷磺酸)-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(三氟代甲基磺酰基氧)萘甲叉酰亚、N-(全氟-1-丁烷磺酸)萘甲叉酰亚胺、N-(全氟辛烷磺酸)萘甲叉酰亚胺、N-(10-樟脑磺酰基氧)萘甲叉酰亚胺中的任意一种或者几种;所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乳酸乙酯、醋酸乙酯、2-庚酮、乙二醇单甲醚乙酸酯、环己酮、甲基戊酮醇、3-乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯酸酯共聚物,其特征在于该共聚物所含组分及各组分所占的质量分数为:

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸酯共聚物,其特征在于该共聚物所含组分及各组分所占的质量
分数为:
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯共聚物,其特征在于所述共聚物的制备方
法包括如下步骤:
(1)在单口烧瓶中加入20~40%对乙酰氧基苯乙烯、10~20%丙烯酸叔丁酯、
5~15%丙烯酸四氢呋喃酯、1~15%2-甲基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯、5~15%引发
剂、35~50%溶剂,向单口烧瓶中通氮气5min除氧后密封;所述引发剂为偶氮
二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化二苯甲酰、叔丁基过
氧化氢、苯甲酸过氧化氢中的一种或多种;所述溶剂为甲醇;
(2)将单口烧瓶置于70~90℃油浴反应20~24小时,反应结束后往单口瓶中
加入甲醇钠甲醇溶液进行醇解,醇解4~8h,反应结束;所述甲醇钠甲醇溶液中
甲醇钠与对乙酰氧基苯乙烯的摩尔比为1~1.1:1;
(3)以丙酮为溶剂,水为沉淀剂,将步骤(2)所得产物反复溶解、沉淀3
次,将沉淀物置于30℃真空烘箱干燥,得白色固体,即为所述丙烯酸酯共聚物。
3.一种由权利要求1所述丙烯酸酯共聚物制成的248nm光刻胶组合物,其特
征在于所述248nm光刻胶组合物所含组分及各组分的质量分数为:
4.根据权利要求3所述的248nm光刻胶组合物,其特征在于所述产酸剂为

\t二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓樟脑磺酸盐、二苯基碘鎓全氟-1-丁磺酸
盐、二苯基碘鎓全氟辛烷磺酸盐、4-甲氧苯基苯基碘鎓三氟代甲烷磺酸盐、双(4-
叔丁苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(4-叔丁基苯)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁苯基)碘
鎓三氟甲磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓全氟-1-丁烷磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)
碘鎓樟脑磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓全氟辛烷磺酸盐、三苯基锍六氟磷酸
盐、三苯基锍鎓三氟甲磺酸盐、三苯基锍鎓樟脑磺酸盐、三苯基锍鎓全氟-1-丁
基磺酸盐、三苯基锍鎓全氟辛烷磺酸盐、4-甲氧苯基苯基碘鎓三氟代甲烷磺酸盐、
对-甲苯基二苯基锍鎓三氟甲磺酸盐、对甲苯基二苯基锍全氟辛烷磺酸盐、对甲
苯基二苯基锍全氟-1-丁烷磺酸盐、对甲苯基二苯基锍樟脑磺酸盐、2,4,6-三
甲基苯基二苯基锍三氟代甲烷磺酸盐、4-叔-丁基苯基二苯基锍三氟代甲烷磺酸
盐、4-苯基苯硫基二苯基锍六氟代磷酸盐、1-(2-萘酰甲基)硫醇鎓三氟代甲烷磺
酸盐、4-羟基-1-萘基二甲基锍三氟代甲烷磺酸盐、2-甲基-4,6-双(三氯代甲基)-1,
3,5-三嗪、2,4,6-三(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯代甲基)-1,
3,5-三嗪、2-(4-氯代苯基)-4,6-双(三氯代甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧苯基)-4,
6...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘敬成徐文佳李虎刘仁袁妍刘晓亚
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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