[發明專利]由二環己基甲酮合成的可降解型樹脂單體及其制備方法

在審

• 申請號: 202011541814.8
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112592277A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 傅志偉;潘惠英;蔣小惠;畢景峰;李嫚嫚
• 申請（專利權）人: 上海博棟化學科技有限公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07D305/06;C07C67/14;C07C29/09;C07C31/27;C07F7/18
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本發明屬于可降解型光刻膠樹脂單體，公開了一種由二環己基甲酮合成的可降解型樹脂單體及其制備方法，樹脂單體的結構式如下：其中R為烷基或雜烷基。其制備方法為，原料Ⅰ的羥基經保護，得到中間體Ⅱ；原料Ⅰ包括以下結構通式R為烷基或雜烷基；二環己基甲酮在中間體Ⅱ與金屬形成的格氏試劑的條件下，經還原得到含有一個羥基的中間體Ⅲ；中間體Ⅲ經脫保護，得到含有兩個羥基的中間體Ⅳ；中間體Ⅳ與丙烯酸類化合物經酯化反應，得到樹脂單體Ⅴ。本發明的樹脂單體包括叔丁基結構和環狀多酯結構，能夠改善邊緣粗糙度，增加對比度，提高分辨率，具有優異的耐刻蝕性和脂溶性溶，且制備方法簡單方便。

技術領域

本發明涉及可降解型光刻膠樹脂單體技術領域，特別涉及一種由二環己基甲酮合成的可降解型樹脂單體及其制備方法。

背景技術

光刻材料(特指光刻膠)，又稱光致抗蝕劑，是光刻技術中涉及的最關鍵的功能性化學材料，主要成分是樹脂、光致產酸劑、以及相應的添加劑和溶劑，這類材料具有光(包括可見光、紫外線、電子束等)化學敏感性，經光化學反應，本身在顯影液中的溶解性發生變化。

光刻膠中所使用的樹脂是由多種樹脂單體共聚而成的聚合物，其中酸敏樹脂單體是實現曝光前后樹脂在顯影液中溶解差異的重要組成部分，常見的酸敏樹脂單體只有一個酸敏基團，其聚合物樹脂為線性，曝光區域和未曝光區域的溶解度差異是通過酸敏基團曝光后脫保護形成的，線性聚合物主鏈并不會斷開。因此，現有光刻膠由于酸敏樹脂單體的特定結構，存在光刻圖案分辨率較低的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種由二環己基甲酮合成的可降解型樹脂單體及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明一種由二環己基甲酮合成的可降解型樹脂單體，所述樹脂單體結構通式如下：

其中R為烷基或雜烷基。

進一步地，所述樹脂單體包括以下結構：

上述可降解型樹脂單體的制備方法，包括以下合成步驟：

S1，原料Ⅰ的羥基經保護，得到中間體Ⅱ；所述原料Ⅰ包括以下結構通式R為烷基或雜烷基。

S2，二環己基甲酮在所述中間體Ⅱ與金屬形成的格氏試劑的條件下，經還原得到含有一個羥基的中間體Ⅲ；

S3，所述中間體Ⅲ經脫保護，得到含有兩個羥基的中間體Ⅳ；

S4，所述中間體Ⅳ與丙烯酸類化合物經酯化反應，得到樹脂單體Ⅴ。

進一步地，S1中，所述原料Ⅰ的羥基經芐基或硅醚基的保護，得到中間體Ⅱ。

合成路線:

其中，R為烷基或雜烷基，R’為保護基團。

進一步地，S1中，所述原料Ⅰ的羥基經芐基或硅醚基的保護，得到中間體Ⅱ。

進一步地，所述原料Ⅰ具體包括以下結構：

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

(1)樹脂單體上還含有叔丁基結構，在曝光時，樹脂上的光致產酸劑基團會產生磺酸，在酸的作用下，叔丁基結構會斷開，導致聚合主鏈斷開，產生小的片段，改善光刻圖形的邊緣粗糙度，提高光刻膠的分辨率，同時形成具有良好堿溶行的羥基，有利于顯影過程中的溶解，增加曝光后在光刻膠在顯影液中溶解速度，增大光刻膠的對比度。

(2)二環己基甲酮的環狀結構也在很大程度上增加了光刻膠耐刻蝕性，樹脂單體的多酯基結構也增加了其在脂溶性溶劑中的溶解性，方便旋涂均勻。