金刚烷-多酚寡聚物及其光刻胶组合物和应用制造技术

技术编号:26884911 阅读:38 留言:0更新日期:2020-12-29 15:41
本发明专利技术提供了一种金刚烷-多酚寡聚物及包括其的光刻胶组合物,所述金刚烷-多酚寡聚物的合成过程简单,原料简单易得,反应通过两步即可高产率得到产物,反应中间体易于分离,工艺过程适用于工业化生产;本发明专利技术以金刚烷和多酚直接作为寡聚物的构筑单元,最大限度地提高了寡聚物的抗刻蚀性能,同时增加了其热稳定性和成膜性,综合性能大大提高,所述寡聚物的玻璃化温度大于100℃,适合光刻加工工艺的要求,而且在各种极性溶剂中都具有很好的溶解性,有助于其适应不同光刻技术中对成膜厚度的要求,扩大了应用范围。

【技术实现步骤摘要】
金刚烷-多酚寡聚物及其光刻胶组合物和应用
本专利技术属于材料
,具体涉及一类金刚烷-多酚寡聚物及其光刻胶组合物和应用。
技术介绍
光刻胶又称为光致抗蚀剂,是一类通过光束、电子束、离子束或x射线等能量辐射后,溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料,广泛用于集成电路和半导体分立器件的微细加工。通过将光刻胶涂覆在半导体、导体或绝缘体表面,经曝光、显影后留下的部分对底层起保护作用,然后采用蚀刻剂进行蚀刻就可将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工的衬底上,因此光刻胶是器件微细加工技术中的关键性材料。随着半导体工业的迅速发展,光刻技术对光刻胶材料所能达到的综合性能提出了更高的要求。传统的光刻胶主体材料通常采用分子量5000~15000道尔顿的聚合物树脂,这些聚合物主要包括用于G线(436nm)和I线(365nm)光刻的酚醛树脂、用于KrF光刻(248nm)光刻的聚对羟基苯乙烯类衍生物,用于ArF光刻(193nm)的聚脂肪族丙烯酸酯及其共聚物等。为了提高光刻胶的综合性能,适应不同光刻的要求,通常需要针对聚合物材料进行改性,以提高其综合性能。金刚烷结构被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚烷-多酚寡聚物,其特征在于,所述金刚烷-多酚寡聚物具有如下式(I)、式(II)或式(III)的结构:/n

【技术特征摘要】
1.一种金刚烷-多酚寡聚物,其特征在于,所述金刚烷-多酚寡聚物具有如下式(I)、式(II)或式(III)的结构:



其中:式(I)中的Ra1和Ra2,式(II)中的Rb1和Rb2,式(III)中的Rc1和Rc2,相同或不同,彼此独立地选自H,C1-15烷基或酸敏感性基团;
X为H、C1-15烷基、C3-20环烷基、C1-15烷氧基、羟基或-O-酸敏感性基团;
n表示重复单元数,为4~20的整数;
E1、E2、E3、E4为端基,其中E1为H、或者E2为OH、或者E3为OH、或者E4为OH、或者表示连接键,Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rc1、Rc2具有如上所述定义;

表示基团与主体结构的连接键。


2.根据权利要求1所述的寡聚物,其中,式(I)中的Ra1和Ra2,式(II)中的Rb1和Rb2,式(III)中的Rc1和Rc2,相同或不同,彼此独立地选自H或酸敏感性基团;
X为H、C1-6烷基、羟基或-O-酸敏感性基团;
n为4~20的整数。


3.如权利要求1所述的寡聚物,其中,所述酸敏感性基团为-CO-O-R1、-CH2-CO-O-R1、-CHR1-O-R1或其中,R1相同或不同,彼此独立地选自未取代,或任选被一个、两个或更多个Rs2取代的如下基团:C1-15烷基,C3-20环烷基;

的环上任选被一个、两个或更多个Rs2取代;
m为1至4的任一整数、表示基团与主体结构的连接键;
Rs2相同或不同,彼此独立地选自如下基团:NO2、卤素、C1-15烷基、C1-15烷氧基、C3-20环烷基;
优选地,所述酸敏感性基团选自如下结构:



其中,表示连接键。


4.如权利要求1所述的寡聚物,其中,所述寡聚物选自如下化合物:






n为4~20的整数,E1、E2、E3、E4为端基,其中E1为H或E21为OH、或E22为OH、或E31为OH、或E32为OH、或E41为OH、或E42为OH、或E43为OH、或E44为OH、或E45为OH、或E46为OH、或表示连接键,Boc、AD、NB、BU、PY分别为如下基团:





5.权利要求1-4任一项所述寡聚物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:



其中,Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rc1、Rc2、X、n、E1-E4具有权利要求1-4任一项所述定义,L选自离去基团,R选自C1-15烷基或除以外的酸敏感性基团;
将苯二酚、邻苯二酚、2-X-1,3-苯二酚中的任一种与1,3-金刚烷二醇反应,分别得到式(I-1)、式(II-1)或式(III-1)所示的寡聚物;
任选地,分别将式(I-1)、式(II-1)、或式(III-1)所示的寡聚物与R-L或反应得到式(I)、式(II)、或式(III)所示的寡聚物,其中,式(I)中的Ra1和Ra2,式(II)中的Rb1和Rb2,式(III)中的Rc1和Rc2,相同或不同,彼此独立地选自C1-15烷基或酸敏感性基团;
优选地,L选自卤素、酯基等。


6.一种包括权...

【专利技术属性】
技术研发人员:李嫕胡盛文陈金平于天君曾毅
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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