由1,6-二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体及其制备方法技术

本发明专利技术属于可降解型光刻胶树脂单体，公开了一种由1,6

【技术实现步骤摘要】
由1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及可降解型光刻胶树脂单体领域，特别涉及一种由1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体及其制备方法。

技术介绍

[0002]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、光致产酸剂、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。
[0003]光刻胶中所使用的树脂是由多种树脂单体共聚而成的聚合物，其中酸敏树脂单体是实现曝光前后树脂在显影液中溶解差异的重要组成部分，常见的酸敏树脂单体只有一个酸敏基团，其聚合物树脂为线性，曝光区域和未曝光区域的溶解度差异是通过酸敏基团曝光后脱保护形成的，线性聚合物主链并不会断开。因此，现有光刻胶由于酸敏树脂单体的特定结构，存在光刻图案分辨率较低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种由1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体及其制备方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]本专利技术一种由1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体，所述树脂单体结构通式如下：
[0007]所述连接基团的结构为其中R为连接键或连接基团。/>[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述树脂单体包括以下结构：
[0009]其中R1为链烷基或环烷基。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述树脂单体包括以下结构：
[0011][0012]一种由1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体的制备方法，合成步骤为：由1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷经开环酯化生成树脂单体。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，合成路线为：
[0014][0015]合成步骤具体为：由所述1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷在1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯下与甲基丙烯酸酐经加热搅拌，纯化得到树脂单体。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，
[0017]合成路线为：
[0018][0019]其中R1为链烷基或环烷基；
[0020]包括以下步骤：首先所述1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷在1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯下与含有羧基的丙烯酸类化合物Ⅱ经加热搅拌，纯化得到中间化合物Ⅲ；然后，所述中间化合物Ⅲ与甲基丙烯酰氯经酯化反应得到树脂单体Ⅳ。
[0021]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述含有羧基的丙烯酸类化合物Ⅱ由以下步骤合成：羟基羧酸类化合物Ⅰ与甲基丙烯酰氯在碱性条件下经酯化反应，纯化得到丙烯酸类化合物Ⅱ；其中所述羟基羧酸类化合物Ⅰ包括以下结构：
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023](1)树脂单体上还含有叔丁基结构，在曝光时，树脂上的光致产酸剂基团会产生磺酸，在酸的作用下，叔丁基结构会断开，导致聚合主链断开，产生小的片段，改善光刻图形的边缘粗糙度，提高光刻胶的分辨率，同时形成具有良好碱溶行的羟基，有利于显影过程中的溶解，增加曝光后在光刻胶在显影液中溶解速度，增大光刻胶的对比度。
[0024](2)1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷的环状结构也在很大程度上增加了光刻胶耐刻蚀性，树脂单体的多酯基结构也增加了其在脂溶性溶剂中的溶解性，方便旋涂均匀。
[0025](3)本专利技术的合成路线简单，操作方便。
具体实施方式
[0026]应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]实施例1
[0028][0029]树脂单体化合物1
‑
2的制备：
[0030]在氮气保护下，将1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷1
‑
1(2g，17.5mmol)溶于二甲基甲酰胺(20g)中，溶解后,加入1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯(0.5g，3.3mmol)和甲基丙烯酸酐(8.1g，52.5mmol)，然后在120℃下搅拌12小时。反应液经乙醚萃取,得到萃取液，萃取液用水洗涤、浓缩得到树脂单体1
‑
2(2.4g，8.9mmol，摩尔收率51.0％)。
[0031]实施例2
[0032][0033]化合物2
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2的制备：将羟基乙酸2
‑
1(2g，26.3mmol)，三乙胺(2.7g，26.7mmol)溶于二氯甲烷(20g)中，然后在0℃，氮气保护下将甲基丙烯酰氯(2.8g，26.7mmol)滴加到上述混合液中，搅拌30分钟，然后在室温下继续搅拌4小时。加水，调节PH,萃取得到有机相，浓缩得
到粗产品，粗产品经柱层析纯化，得到化合物2
‑
2(3g，20.8mmol，摩尔收率79.1％)。
[0034]化合物2
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3的制备：在氮气保护下，将1,6
‑
二噁螺[2.5]辛烷(2g，17.5mmol)溶于二甲基甲酰胺(20g)中，溶解后,加入1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯(0.5g，3.3mmol)和化合物2
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2(2.6g，18.0mmol)，在120℃下搅拌5小时。反应液经乙醚萃取,得到萃取液，萃取液用水洗涤、浓缩，将浓缩液加入到己烷中进行重结晶，得到固体化合物2
‑
3(2.5g，9.7mmol，摩尔收率55.2％)。
[0035]树脂单体化合物2
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4的制备：将化合物2
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3(2.5g，9.7mmol)，三乙胺(1g，9.9mmol)溶于二氯甲烷(40g)中，然后在0℃，氮气保护下将甲基丙烯酰氯(1.1g，10.5mmol)滴加到上述混合液中，搅拌30分钟，然后在室温下继续搅拌4小时。加水，萃取得到有机相，浓缩得到粗产品，粗产品经柱层析纯化，得到树脂单体2
‑
4(2.6g，8.0mmol，摩尔收率82.3％)。
[0036]实施例3
[0037][0038]化合物3
‑
2的制备：4
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羟基环己羧酸3
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1(4g，27.7mmol)，三乙胺(3g，29.6mmol)溶于二氯甲烷(40g)中，然后在0℃，氮气保护下将甲基丙烯酰氯(3g，28.7mmol)滴加到上述混合液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由1,6
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二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体，其特征在于，所述树脂单体结构通式如下：其中R为连接键或连接基团。2.根据权利要求1所述的由1,6
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二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体，其特征在于，所述树脂单体包括以下结构：所述连接基团的结构为其中R1为链烷基或环烷基。3.根据权利要求2所述的由1,6
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二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体，其特征在于，所述树脂单体包括以下结构：4.一种由1,6
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二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体的制备方法，其特征在于，合成步骤为：由1,6
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二噁螺[2.5]辛烷经开环酯化生成树脂单体。5.根据权利要求4所述的由1,6
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二噁螺[2.5]辛烷合成的可降解型树脂单体的制备方法，其特征在于，合成路线为：
合成步骤为：由所述1,6
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二噁螺[2.5]辛烷在1,8...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅志伟，毕景峰，潘惠英，李嫚嫚，
申请(专利权)人：上海博栋化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：