[發(fā)明專利]丙烯酸樹脂及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010922491.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN112175133B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬瀟;周浩杰;楊鑫楷;夏正建;楊平原;毛智彪;許從應(yīng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波南大光電材料有限公司
• 主分類號(hào): C08F220/18
• 分類號(hào): C08F220/18;C08F220/14;C08F4/50;G03F7/004
• 代理公司: 深圳盛德大業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44333
• 代理人: 左光明

本發(fā)明提供了一種丙烯酸樹脂及其制備方法和應(yīng)用。所述丙烯酸樹脂的制備方法包括如下步驟有：將丙烯酸單體、溴化亞銅、配體、引發(fā)劑和還原劑于反應(yīng)溶劑中進(jìn)行混合處理，后進(jìn)行聚合反應(yīng)；其中，所述還原劑為銀單質(zhì)，且所述還原劑足量。所述丙烯酸樹脂制備方法以零價(jià)銀單質(zhì)作為溫和的還原劑，可使聚合過程的一價(jià)銅離子保持恒定，使活性聚合反應(yīng)過程可控，使得聚合生成丙烯酸樹脂具有更低數(shù)均分子量分布，如丙烯酸樹脂數(shù)均分子量分布1.2。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光刻膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種丙烯酸樹脂及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

光刻膠作為一種光敏性的材料，是集成電路精細(xì)加工技術(shù)的關(guān)鍵性加工材料。其中丙烯酸樹脂作為光刻膠組成的一部分，決定著光刻膠性能的優(yōu)劣，是目前光刻膠材料研究的熱點(diǎn)。

隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)光刻膠的技術(shù)要求越來越高，為了滿足日益苛刻的工藝條件，需要開發(fā)更高性能的光刻膠產(chǎn)品。相對(duì)于傳統(tǒng)的I線、G線、KrF光刻膠，ArF光刻膠產(chǎn)品具有優(yōu)異的分辨率，可達(dá)到90nm以下。ArF光刻膠由樹脂、光敏劑、添加劑溶劑等組成，樹脂是光刻膠性能的載體，對(duì)光刻膠的分辨率、線邊粗糙度、圖形形貌等性能有重要影響。通常情況下，在90nm光刻工藝下，對(duì)光刻膠用樹脂的數(shù)均分子量分布要達(dá)到1.2以下，而當(dāng)光刻工藝進(jìn)入65nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)后，數(shù)均分子量分布為1.2的樹脂會(huì)使光刻膠的分辨率和邊緣粗糙度無法達(dá)標(biāo)，同時(shí)會(huì)引起腳狀圖形（Footing Profiles）現(xiàn)象，這對(duì)樹脂合成技術(shù)提出了更高的要求。

為了降低光刻膠用樹脂的數(shù)均分子量分布，目前公開了一種數(shù)均分子量窄分布的聚羥基苯乙烯類聚合方法，其是將對(duì)乙酰氧基苯乙烯單體通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP），合成數(shù)均分子量窄分布的聚乙酰氧基苯乙烯聚合物；再將所得聚乙酰氧基苯乙烯聚合物在稀鹽酸催化下發(fā)生酯解反應(yīng)，脫去乙酰氧基保護(hù)基團(tuán)，獲得聚對(duì)羥基苯乙烯類聚合物，經(jīng)提純制得數(shù)均分子量窄分布的聚對(duì)羥基苯乙烯類聚合物。雖然這種數(shù)均分子量窄分布的聚羥基苯乙烯數(shù)均分子量分布可達(dá)到1.08，可應(yīng)用于KrF光刻膠成膜樹脂，提高光刻膠性能。但是研究表明，單體的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)聚合過程有重要影響，不同類型的單體，其聚合參數(shù)如數(shù)均數(shù)均分子量、重均數(shù)均分子量、數(shù)均分子量分布、聚合速度、聚合速率常數(shù)等均存在差異。由于ATRP工藝為活性聚合，受單體成鍵結(jié)構(gòu)、空間位阻影響很大，使用ATRP工藝制備苯乙烯類（如乙酰氧基苯乙烯）可獲得窄數(shù)均分子量分布，但是對(duì)于丙烯酸類單體，尤其是帶有大空間位阻側(cè)鏈（如金剛烷基團(tuán)），其聚合速率常數(shù)與苯乙烯類單體差異很大，活性聚合過程很難控制，從而導(dǎo)致重均數(shù)均分子量與數(shù)均數(shù)均分子量偏差增大，使數(shù)均分子量分布更難控制，通常的數(shù)均分子量分布通常只能做到1.5以上(包含1.5)。因此，由于ArF光刻膠使用丙烯酸類的單體（與KrF光刻膠使用苯乙烯類的單體不同），聚合過程中丙烯酸類單體（尤其是高空間位阻單體）的過程參數(shù)控制比苯乙烯類單體更難，如何開發(fā)出滿足65nm光刻工藝的更窄數(shù)均分子量分布的丙烯酸樹脂是樹脂開發(fā)工藝面臨的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種丙烯酸樹脂及其制備方法和應(yīng)用，以解決現(xiàn)有丙烯酸樹脂數(shù)均分子量分布只能做到1.5以下而無法滿足65nm光刻工藝要求的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明的一方面，提供了一種丙烯酸樹脂的制備方法。所述丙烯酸樹脂的制備方法包括如下步驟：

將丙烯酸單體、溴化亞銅、配體、引發(fā)劑和還原劑于反應(yīng)溶劑中進(jìn)行混合處理，后進(jìn)行聚合反應(yīng)；其中，所述還原劑為銀單質(zhì)，且所述還原劑足量。

本發(fā)明的另一方面，提供了一種丙烯酸樹脂。所述丙烯酸樹脂由本發(fā)明丙烯酸樹脂的制備方法制備獲得。

本發(fā)明的再一方面，提供了一種光刻膠。所述光刻膠包含本發(fā)明丙烯酸樹脂。