[發明專利]一種帶酯鍵的酸擴散抑制劑及其制備方法與光刻膠組合物

在審

• 申請號: 202010128579.5
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111302959A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 顧大公;齊國強;陳玲;馬瀟;毛智彪;許從應
• 申請（專利權）人: 寧波南大光電材料有限公司
• 主分類號: C07C219/06
• 分類號: C07C219/06;C07C213/08;C08F120/34;G03F7/039;G03F7/004
• 代理公司: 深圳盛德大業知識產權代理事務所(普通合伙) 44333
• 代理人: 左光明

1.一種帶酯鍵的酸擴散抑制劑，其特征在于，其結構通式為(I)或(II)：

其中，n為2～30的整數，所述帶酯鍵的酸擴散抑制劑的重均分子量為100～30000g/mol；n_a為含有酯鍵的、且碳原子數為1～20的碳鏈；R₁為氫原子數1～20、且碳原子數為1～20的烷基、芳基或含硫/氧/氮雜原子的取代基中的一種或多種；R₂為氫原子數1～20、且碳原子數為1～20的烷基、芳基或含硫/氧/氮雜原子的取代基中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的帶酯鍵的酸擴散抑制劑，其特征在于，所述R₁、R₂為直鏈烷基、環烷基或芳基中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的帶酯鍵的酸擴散抑制劑，其特征在于，所述R₁、R₂和N原子構成的含氮官能團的結構為如下結構中的一種：

4.權利要求1-3任一項所述帶酯鍵的酸擴散抑制劑的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)將含酯鍵的堿性(甲基)丙烯酸酯單體溶解于第一溶劑后加熱至40～90℃，得到混合液；所述含酯鍵的堿性(甲基)丙烯酸酯單體與所述第一溶劑的摩爾比為1：(4～16)；

(2)將引發劑溶解于第二溶劑，得到引發劑溶液；所述引發劑的質量為所述含酯鍵的堿性(甲基)丙烯酸酯單體的質量的0.3％～15％，所述引發劑與所述第二溶劑的摩爾比為1：(4～16)；

(3)將步驟(2)的所述引發劑溶液加入步驟(1)的所述混合液中，于40～90℃恒溫回流反應2～30小時后冷卻至室溫，用非極性溶劑沉淀樹脂，過濾，烘干，得到帶酯鍵的酸擴散抑制劑。

5.根據權利要求4所述的帶酯鍵的酸擴散抑制劑的制備方法，其特征在于，

所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、叔丁基過氧化特戊酸酯、叔丁氧過氧化氫、苯甲酸過氧化氫或過氧苯甲酰中的一種或至少兩種；

所述第一溶劑/第二溶劑為甲醇、乙醇、二氧六環、丙酮、甲基乙基酮、四氫呋喃、甲基四氫呋喃、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烷或三氯乙烷中的一種或至少兩種；

所述非極性溶劑為純水、甲醇、甲醇/水混合物、乙醇、乙醇/水混合物、異丙醇、異丙醇/水混合物、正庚烷、正己烷、環己烷、正戊烷、石油醚、乙醚或甲基叔丁基醚中的一種或至少兩種；

所述含酯鍵的堿性(甲基)丙烯酸酯單體的結構通式為(III)或(IV)：

其中，n_b為含有酯鍵的、且碳原子數為1～20的碳鏈。

6.根據權利要求4所述的帶酯鍵的酸擴散抑制劑的制備方法，其特征在于，所述含酯鍵的堿性(甲基)丙烯酸酯單體的結構式為如下結構的一種：

7.根據權利要求4-6任一項所述的帶酯鍵的酸擴散抑制劑的制備方法，其特征在于，所述含酯鍵的堿性(甲基)丙烯酸酯單體通過如下方法制備得到：

(1)將含酯鍵的堿性長鏈化合物、縛酸劑和第三溶劑混合，得到混合液，將所述混合液加熱至-20～80℃；所述含酯鍵的堿性長鏈化合物、所述縛酸劑和所述第三溶劑的摩爾比為1：(1～1.5)：(4～16)；

(2)于-20～80℃、邊攪拌邊滴加(甲基)丙烯酰氯，滴加時間為1～5h，滴加完畢后，繼續于-20～80℃反應2～20h后調節溫度至室溫，得到反應液；所述含酯鍵的堿性長鏈化合物和所述(甲基)丙烯酰氯的摩爾比為1：(1～1.2)；

(3)將步驟(2)的所述反應液依次采用碳酸鈉水溶液、純水、和飽和食鹽水洗滌后，采用無水硫酸鈉干燥，過濾，取濾液濃縮、蒸餾，得到含酯鍵的堿性(甲基)丙烯酸酯單體。