[發(fā)明專利]一種相變光刻膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410493318.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN104199254B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮淼;田敬東;王璐;王麗娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G03F7/004
• 分類號(hào): G03F7/004;C08F120/06;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/34;C08F8/36
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光刻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種相變光刻膠及其制備方法。

背景技術(shù)

光刻膠又稱光致抗蝕劑，由感光樹脂、增感劑(見(jiàn)光譜增感染料)和溶劑三種主要成分組成的對(duì)光敏感的混合液體。感光樹脂經(jīng)光照后，在曝光區(qū)能很快地發(fā)生光固化反應(yīng)，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親和性等發(fā)生明顯變化。經(jīng)適當(dāng)?shù)娜軇┨幚恚苋タ扇苄圆糠郑玫剿鑸D像。光刻膠的技術(shù)復(fù)雜，品種較多。根據(jù)光刻膠化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理，可分為負(fù)性膠和正性膠兩類。

近年來(lái)，光刻膠成為生物微機(jī)電領(lǐng)域，特別是生物芯片、生物傳感器等微縮元件制備中的關(guān)鍵功能材料。生物技術(shù)的快速發(fā)展，使微納加工領(lǐng)域?qū)饪碳夹g(shù)分辨率的要求日益提高，推動(dòng)著曝光設(shè)備和光刻工藝的不斷革新和改進(jìn)，各種新型光刻膠也不斷涌現(xiàn)。如公開號(hào)為CN101192005的中國(guó)專利公開了一種耐熱負(fù)性光刻膠的制備方法，以聚環(huán)化丁二烯為膠液基體，以2,6-雙(疊氮亞芐基)-4-甲基環(huán)己酮為交聯(lián)劑，以二苯甲酮為光敏劑，以環(huán)己烷為溶劑，通過(guò)原料精制、調(diào)膠和過(guò)濾工藝以及預(yù)烘成膜四個(gè)工藝，得到紫外光固化的耐熱負(fù)性光刻膠。這種制備光刻膠的方法工藝冗長(zhǎng)、繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種相變光刻膠及其制備方法，本發(fā)明提供的制備方法簡(jiǎn)便。

本發(fā)明提供了一種相變光刻膠的制備方法，包括：

將端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物與巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到相變光刻膠。

優(yōu)選的，所述端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物的制備方法包括以下步驟：

A)將pH響應(yīng)單體、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑在有機(jī)溶劑中進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到端氨基pH響應(yīng)聚合物，所述引發(fā)劑和/或鏈轉(zhuǎn)移劑的端基為氨基；

B)將所述步驟A)的得到的端氨基pH響應(yīng)聚合物與4-(N-馬來(lái)酰亞胺甲基)環(huán)己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亞胺鹽反應(yīng)，得到端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物。

優(yōu)選的，所述pH響應(yīng)單體包括丙烯酸和丙烯酸同系物中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述步驟B)中4-(N-馬來(lái)酰亞胺甲基)環(huán)己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亞胺鹽與端氨基pH響應(yīng)聚合物的摩爾比為(1～10):1。

優(yōu)選的，所述步驟B)中的反應(yīng)溫度為10℃～45℃；

所述步驟B)中的反應(yīng)時(shí)間為10min～2.5h。

優(yōu)選的，所述巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵的制備方法包括：

將光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵與2-亞氨基硫烷鹽酸鹽進(jìn)行反應(yīng)，得到巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵。

優(yōu)選的，所述光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵包括菌視紫紅質(zhì)、菌視紫紅質(zhì)的氨基酸突變體、變形菌視紫紅質(zhì)和變形菌視紫紅質(zhì)的氨基酸突變體中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述2-亞氨基硫烷鹽酸鹽與光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵的摩爾比為(10～15):1。

優(yōu)選的，所述光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵與2-亞氨基硫烷鹽酸鹽反應(yīng)的溫度為10℃～45℃；

所述光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵與2-亞氨基硫烷鹽酸鹽反應(yīng)的時(shí)間為30min～60min。

優(yōu)選的，所述巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵與端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物的摩爾比為(1～8):1。

優(yōu)選的，所述巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵與端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物反應(yīng)的溫度為10℃～45℃；

所述巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵與端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物反應(yīng)的時(shí)間為10min～2h。

本發(fā)明提供了一種相變光刻膠，由端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物與巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵交聯(lián)反應(yīng)得到。

本發(fā)明提供了一種相變光刻膠的制備方法，包括：將端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物與巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到相變光刻膠。本發(fā)明提供的制備方法以端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物與巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵為原料，將以端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物與巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵進(jìn)行一步交聯(lián)反應(yīng)，即可得到相變光刻膠。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的光刻膠的制備方法步驟少、操作簡(jiǎn)單，縮短了工藝流程，減少了工業(yè)上生產(chǎn)設(shè)備的使用和投入，利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明提供的相變光刻膠，為端馬來(lái)酰亞胺基pH響應(yīng)聚合物與巰基化光驅(qū)動(dòng)質(zhì)子泵進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物。本發(fā)明提供的相變光刻膠可光控發(fā)生形變，形成的圖案呈現(xiàn)出正性光刻膠特性。本發(fā)明提供的相變光刻膠高效、靈敏、環(huán)保、生物相容性好，特別適用于微流控芯片、生物傳感器等微納加工領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的相變光刻膠制備及光刻工藝流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例制備得到的光刻膠相變前后的原子力顯微鏡照片。

具體實(shí)施方式