[发明专利]一种正性光刻胶用纤维素基成膜树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种正性光刻胶用纤维素基成膜树脂的制备方法。采用方法的要点是以溶解浆纤维素为基础原料，对其进行酯化改性，制备环境友好的正性光刻胶用纤维素基成膜树脂。本发明在制备正性光刻胶用成膜树脂的原料中引入溶解浆纤维素，扩充了其原料范围，在保证成膜树脂良好性能的基础上，降低了正性光刻胶用成膜树脂的生产成本，提高了经济效益；同时有利于提升成膜树脂产品的生物可降解性，具有良好的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种成膜树脂的制备方法，特别涉及一种正性光刻胶用纤维素基成膜树脂的制备方法，属于有机高分子材料技术领域。

背景技术

近半个世纪以来，微电子技术凭借飞快的发展速度和强大的生命力成为本世纪最具发展潜力的技术，深入到人类社会的各个领域，并成为世界各国竞相发展的产业。美国和日本等发达国家相继把微电子视为优先发展的产业。微电子技术已经成为当今信息社会的核心竞争力，并成为衡量国家科技进步和综合国力的重要标志。集成电路是微电子制造技术的核心。光刻胶(又称光致抗蚀剂，photoresist)是微电子技术中微细图形加工的关键材料。光刻胶由树脂、感光剂、溶剂和添加剂组成。正性光刻胶是其中一种，经曝光后，曝光部分溶解性大大提高。目前，市场上应用最多的正性光刻胶主要是酚醛树脂-重氮萘醌，由线性酚醛树脂作为成膜树脂；而酚醛树脂原料主要来源于石油化工产品，造成这类光刻胶成本高，不可生物降解，对环境危害大。由于石油资源有限、不可再生，再加上温室效应日益严重，利用天然有机高分子化合物制备环境友好的新型正性光刻胶用成膜树脂成为大势所趋。

纤维素是地球上最丰富的可再生资源，富含活性羟基，便于进行氧化、醚化、酯化、交联等反应。溶解浆板纤维素含量高，木素和其他杂质含量低，白度高，反应性能优良。目前，中国是世界上溶解浆消费量最大的国家。我国的溶解浆主要用于生产制备黏胶纤维，用于纺织领域。这类资源来源广泛、价格低廉，将其应用于绿色光刻胶的生产，不仅可以降低生产成本，拓展溶解浆的应用领域，还有利于环境保护，符合国家可持续发展道路。将溶解浆纤维素经接枝改性制备得到一种以纤维素半刚性链为骨架的环境友好型正性光刻胶用纤维素基成膜树脂，在保证良好的应用性能的同时，可大大降低光刻胶用成膜树脂的生产成本，提高经济效益；溶解浆纤维素的利用可以缩短正性光刻胶用纤维素基成膜树脂产品在自然环境中的降解周期，具有重要的经济和社会效益。

在光刻胶用纤维素基成膜树脂制备领域，中国专利CN 109739070A“一种高分辨率高透光度半导体用3D打印式正性光刻胶”提供了一种流动性好、聚合度高、抗刻蚀性能优异的适用于193nm深紫外光的高分辨率高透光度半导体用3D打印式正性光刻胶的制备方法；中国专利CN109776756A“一种双重改性环氧丙烯酸酯及其光刻胶”对纳米SiO₂进行表面修饰，由环氧树脂制备得到环氧丙烯酸酯，并将上述两者反应合成得到双重改性环氧丙烯酸酯光刻胶用成膜树脂；中国专利CN 109679020A“含立方烷的丙烯酸酯系成膜树脂和ArF光刻胶及其制备方法和光刻方法”提供的含立方烷的丙烯酸酯系成膜树脂由质量分数为20-60％的单元单体Ⅰ和质量分数为40-80％单元单体Ⅱ共聚得到。截至目前，还未见到利用溶解浆纤维素通过化学改性制备环境友好型正性光刻胶用成膜树脂的相关工艺技术出现。

溶解浆来源广泛、价格低廉，有利于拓展溶解浆纤维的应用领域，可提高产品附加值；在保证良好光刻性能的同时，可以降低光刻胶用成膜树脂的生产成本，提高经济效益，缩短光刻胶用成膜树脂在自然环境中的降解周期，具有重要的经济和社会效益。

发明内容

为了克服传统正性光刻胶用成膜树脂目前存在的资源有限、不可再生、生物可降解性差、对环境危害大等问题，本发明的目的是提供一种正性光刻胶用纤维素基成膜树脂的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是采用以下步骤：

1)将溶解浆板经微型植物粉碎机粉碎，筛滤得到尺寸为0.04-0.07mm的溶解浆纤维素；