[发明专利]一种含多环β-酮结构的光敏型光刻胶树脂单体及其合成方法

说明书

本发明公开了一种含多环β‑酮结构的光敏型光刻胶树脂单体，涉及光刻胶树脂单体领域，其结构式如下所示：其中R₁为甲基或者H，R₂、R₃分别独立的为氢、烷基、环烷基，R₄为烷基或者环烷基，且R₂和R₄、R₃和R₄或者R₂和R₃可以通过共价键连接形成环状结构；n为1‑10的整数，该树脂单体具有曝光前后溶解度差异大，能够降低粗糙度，提高灵敏度和分辨率，有利于形成均一性良好的光刻图案,耐刻蚀性能良好。

技术领域

本发明涉及光刻胶树脂单体领域，尤其涉及光敏型树脂单体及其合成方法。

背景技术

光刻技术是指利用光刻材料(特指光刻胶)在可见光、紫外线、电子束等作用下的化学敏感性，通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程，将设计在掩膜版上的图形转移到衬底上的图形微细加工技术。

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、光酸产生剂、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。根据光化学反应机理不同，光刻胶分为正性光刻胶与负性光刻胶：曝光后，光刻胶在显影液中溶解性增加，得到与掩膜版相同图形的称为正性光刻胶；曝光后，光刻胶在显影液中溶解性降低甚至不溶，得到与掩膜版相反图形的称为负性光刻胶。

光敏树脂单体是光刻胶聚合树脂的重要组成部分，主要作用是曝光前后产生极性差，从而导致在极性显影剂中溶解度不同，本发明提供一种新型结构的光敏型光刻胶树脂单体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种新型的含多环β-酮结构的光敏型光刻胶树脂单体及其合成方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种含多环β-酮结构的光敏型光刻胶树脂单体，其特征在于，所述光刻胶树脂单体的结构式为：，其中R₁为甲基或者 H，R₂、R₃分别独立的为氢、烷基、环烷基，R₄为烷基或者环烷基，且R₂和R₄、 R₃和R₄或者R₂和R₃可以通过共价键连接形成环状结构，n为1-10的整数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述树脂单体的具体结构包括：

本发明还相应的提供一种含多环β-酮结构的光敏型光刻胶树脂单体的合成方法，所述树脂单体的合成路线如下：

其中X为卤素，具体步骤：

a.初始原料A中的双键被氧化剂氧化后形成三元环氧基团的中间体B；

b.中间体B酸性条件下三元环氧基团水解生成邻二羟基结构的中间体C；

c.中间体C在碱性条件下，与一当量的(甲基)丙烯酰氯酯化生成(甲基)丙烯酸酯结构的中间体D；

d.中间体D在碱性条件下与卤代物F反应生成树脂单体E。

作为本发明的一种优选技术方案，合成步骤a的氧化剂为间氯过氧苯甲酸或者过氧化氢。

作为本发明的一种优选技术方案，合成步骤b的酸为硫酸。

作为本发明的一种优选技术方案，合成步骤c和步骤d中碱性条件，所述碱均选择有机碱，包括三乙胺、二异丙基胺、吡啶。