两步法合成正性光致抗蚀剂用酚醛树脂研究.pdf

维普资讯 第 37卷 第6期 化 工 技 术 与 开 发 VO】．37 No．6 2008年6月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Jun．2008 两步法合成正性光致抗蚀剂用酚醛树脂的研究 宛盼盼，余亚萍，吕兴军，余湘平，熊莉娜 (湖北省化学研究院，湖北 武汉 430074) 摘 要：第一步在甲醛过量的条件下合成2，6一双羟甲基对甲酚预聚体；第二步在无甲醛条件下，通过调节摩尔 比、反应时间等实验条件 ，合成出结构交替的光致抗蚀剂用酚醛树脂。 关键词：光致抗蚀剂；酚醛树脂；结构交替 中图分类号：TQ323．1 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2008)06—0004—04 光致抗蚀剂是指能够利用光化学反应 ，使其溶 Agilent公司 1100型凝胶渗透色谱 (GPC)仪， 解性在曝光前后发生变化，从而达到图形转移 目的 四氢呋喃作流动相，流速 1mL·min_。，柱温 40℃， 的一类精细化工产品…1。按反应机理和显影原理 柱型：PLgel5／*m MIXED-C。监测器 ：RIDAgilent 分为正性(曝光溶解型)和负性(曝光交联型)2种光 1100；Nicolet公司 Impact420型傅立叶变换红外光 致抗蚀剂；按施工方法分为干膜、液体及 电沉积抗蚀 谱仪；Agilent公司 1100型高效液相色谱；天美公司 剂；按曝光光源分为紫外、化学增幅型深紫外线、电 GC-7890F型气相色谱仪。 子射线、X射线抗蚀剂[2I。典型的紫外正性光致抗 1．2 线性酚醛树脂的合成 蚀剂是由线性酚醛树脂 (Novolac)、重氮萘醌类感光 1．2．1 2，6一双羟 甲基对甲酚的合成 化合物和溶剂组成的液体混合物，此类抗蚀材料以 15--55℃，在装有搅拌器、温度计、冷凝管的 其高反差、不溶胀和非有机溶剂显影等优点，被广泛 250mL四颈瓶中加入对 甲酚，37％的甲醛水溶液， 地应用于电子、印刷及精密加工等各个领域 ]。 搅拌混匀。滴加 NaOH水溶液，氮气保护反应 5～ 合成Novolac可一步或二步完成。传统的一步 17h，反应液由无色透明变为乳 白微黄色稠液。向 合成法由于存在水．溶剂两相反应介质，导致在缩合 四颈瓶中加入去离子水 ，使稠液完全溶解变为淡黄 过程中无法控制甲醛的损失 J。对 甲酚含2个官能 色清液，并加强搅拌。向四颈瓶中滴加 36％Ha使 度，间甲酚含 3个官能度，间甲酚与甲醛的相对反应 体系 pH 由10降至 2，反应液中有 白色固体析出。 速度是对 甲酚的8。2倍，上述 “一锅煮”的方法很难 真空抽滤并用去离子水洗涤滤饼，60℃烘箱中干燥 得到结构交替、分子量分布窄的酚醛树脂。本实验 12h，得 白色粉末或晶粒。 采用两步合成法，即第一步在 甲醛过量的条件下，将 1．2．2 线性酚醛树脂的合成 对甲酚与甲醛碱催化合成 2，6一双羟 甲基苯 甲酚预 90℃下，在装有搅拌器、温度计、冷凝管的250 聚物(BHMpC)，第二步在无 甲醛条件下，通过调节 mL四口瓶中加入 2，6一双羟 甲基对 甲酚、乙二醇乙 摩尔比、温度、催化剂量、反应时间等实验条件，将 醚、间甲酚、草酸。氮气保护反应数小时。再保持 BHMpC与间甲酚草酸催化合成较大分子量的结构 65℃，加入去离子水，加强搅拌洗涤20min，静置 5 交替型Novolac。 min分层。倾去上层 白色水层，下层为黄色油层。 1 实验部分