CN113189844A - 一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法 - Google Patents
一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113189844A CN113189844A CN202110587445.4A CN202110587445A CN113189844A CN 113189844 A CN113189844 A CN 113189844A CN 202110587445 A CN202110587445 A CN 202110587445A CN 113189844 A CN113189844 A CN 113189844A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cage
- polysilsesquioxane
- negative photoresist
- solvent
- shaped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 88
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical group CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 20
- -1 ethyl 2,4, 6-trimethylbenzoyl phenyl Chemical group 0.000 claims description 18
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical group CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 11
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyethyl acetate Chemical compound COCCOC(C)=O XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 7
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XDQWJFXZTAWJST-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C=C XDQWJFXZTAWJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- LIPRQQHINVWJCH-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropan-2-yl acetate Chemical compound CCOCC(C)OC(C)=O LIPRQQHINVWJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 claims description 3
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YEYKMVJDLWJFOA-UHFFFAOYSA-N 2-propoxyethanol Chemical compound CCCOCCO YEYKMVJDLWJFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CHPNMYQJQQGAJS-UHFFFAOYSA-N 3-tri(propan-2-yloxy)silylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)CCCOC(=O)C(C)=C CHPNMYQJQQGAJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- RMKZLFMHXZAGTM-UHFFFAOYSA-N [dimethoxy(propyl)silyl]oxymethyl prop-2-enoate Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OCOC(=O)C=C RMKZLFMHXZAGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MABAWBWRUSBLKQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl-tri(propan-2-yloxy)silane Chemical compound CC(C)O[Si](OC(C)C)(OC(C)C)C=C MABAWBWRUSBLKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WOXXJEVNDJOOLV-UHFFFAOYSA-N ethenyl-tris(2-methoxyethoxy)silane Chemical compound COCCO[Si](OCCOC)(OCCOC)C=C WOXXJEVNDJOOLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003254 radicals Chemical group 0.000 claims description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Substances CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002816 methylsulfanyl group Chemical group [H]C([H])([H])S[*] 0.000 claims description 2
- 125000004573 morpholin-4-yl group Chemical group N1(CCOCC1)* 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2-[[3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propoxy]methyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(4-methylsulfanylphenyl)-2-morpholin-4-ylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1C(=O)C(C)(C)N1CCOCC1 LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
- G03F7/0758—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，所述负性光刻胶包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷、辅助树脂、引发剂和溶剂。本发明的负性光刻胶以带有八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷为主体材料，其具有8个反应活性基团使得材料具有反应速率快、交联密度高的特性。同时，结合无机笼状内核的引入使得具有极好的感度、解析度、热稳定性和机械强度，另外有机无机杂化的结构可有效提高与基材的附着力，提高图形的保持度。
Description
技术领域
本发明属于光刻胶材料技术领域，具体涉及一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法。
背景技术
光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、离子束、电子束、X射线等能量束的照射或辐射后其溶解度发生变化的耐蚀剂刻材料。光刻胶主要用于集成电路、显示面板和半导体器件等微电子图形加工作业，随着微电子产业的发展，光刻技术在不断的改进以满足更微细的电子器件的制作，而光刻胶作为光刻技术的关键材料也在不断变化以满足市场的需求，而POSS作为一种纳米尺度的有机无机杂化材料可以有效提高材料强度和耐温性。
公告号为CN101974119A的中国发明专利含纳米硅深紫外正性光刻胶及其成膜树脂，其通过引入含单个反应活性官能团的POSS可大大提高光刻胶的耐热性和光刻工艺，获得更好的图形，但是此方案需要以相应POSS与含双键单体溶液聚合制备出成膜树脂，但所采用的POSS为单活性官能团结构，整体增强作用有限。
公告号为CN111944149A的中国发明专利笼型聚倍半硅氧烷低聚物、压印型光刻胶及其制备方法，其以多种硅氧烷原料一步合成带有反应双键的聚倍半硅氧烷以满足纳米压印的易脱模性。但是，因每种硅氧烷材料反应活性的差异，且其结构其实并不是完全的笼型结构，整体增强性也会减弱。
发明内容
本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
第一方面，本发明提供了一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，所述负性光刻胶包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷、辅助树脂、引发剂和溶剂。
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第1种实施方式，其中，所述负性光刻胶包括以下原料：
带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷的质量比为5～10％，辅助树脂的质量比为5～15％，引发剂的质量比为1～3％，余量为溶剂。
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第2种实施方式，其中，所述笼状聚倍半硅氧烷为甲基丙基酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷和乙烯基笼状聚倍半硅氧烷中的一种或多种；
所述笼状聚倍半硅氧烷的结构式为：
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第3种实施方式，其中，所述辅助树脂为甲基丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酸酯类活性单体、甲基丙烯酸、丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯类活性单体和丙烯酸中的一种或几种。
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第4种实施方式，其中，所述引发剂为自由基型光引发剂，具体为，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或几种。
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第5种实施方式，其中，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇丁醚醋酸酯和环己酮中的一种或多种。
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第6种实施方式，其中，所述笼状聚倍半硅氧烷的制备方法如下：
(1)将相应质量的硅烷加入到第一溶剂中，然后滴加配好的盐酸水溶液，在80℃温度下反应48h；
(2)冷却到室温后，加碱中和步骤(1)加入的盐酸，过滤或者加第二溶剂析出分液得到粗产物；
(3)用第三溶剂洗涤粗产品至少3次后，真空加热去除溶剂后即得相应结构的笼状聚倍半硅氧烷；
其中，水的添加量为硅烷物质的量的1.51～1.52倍，盐酸的添加量与硅烷物质的摩尔比为：1.5～20:100。
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第7种实施方式，其中，所述硅烷为甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的其中一种。
结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第8种实施方式，其中，所述第一溶剂为乙醇或异丙醇；第二溶剂为正己烷或水；第三溶剂为乙醇和水、或乙醇和正己烷的混合溶剂。
第二方面，本发明还提供了一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶的制备方法，用于制备第一方面的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶。所述方法按下述配比原料混合均匀，即得所述基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶；所述原料包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷的质量比为5～10％，辅助树脂的质量比为5～15％，引发剂的质量比为1～3％，余量为溶剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的负性光刻胶以带有八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷为主体材料，其具有8个反应活性基团使得材料具有反应速率快、交联密度高的特性。同时，结合无机笼状内核的引入使得具有极好的感度、解析度、热稳定性和机械强度，另外有机无机杂化的结构可有效提高与基材的附着力，提高图形的保持度。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明的负性光刻胶曝光显影之后的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所述的一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷、辅助树脂、引发剂和溶剂。
多面体低聚倍半硅氧烷(polyhedral oligosils—esquioxane，POSS)，由无机硅氧笼状结构和外层的有机基团R构成，R为提高相容性与增溶作用的有机基团，X为含有一个或多个可参与聚合反应的活性基团。本发明将带有八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷作为核，用于制备光刻胶材料，其具有8个反应活性基团使得材料具有反应速率快、交联密度高的特性。同时，结合无机笼状内核的引入使得具有极好的感度、解析度、热稳定性和机械强度，另外有机无机杂化的结构可有效提高与基材的附着力，提高图形的保持度。
其中，所述负性光刻胶包括以下原料：带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷的质量比为5～10％，辅助树脂的质量比为5～15％，引发剂的质量比为1～3％，余量为溶剂。
本发明还提供了制备基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶的制备方法，按下述配比原料混合均匀，即得所述基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶；所述原料包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷的质量比为5～10％，辅助树脂的质量比为5～15％，引发剂的质量比为1～3％，余量为溶剂。
在各原料中，所述笼状聚倍半硅氧烷为甲基丙基酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷和乙烯基笼状聚倍半硅氧烷中的一种或多种；
所述笼状聚倍半硅氧烷的结构式为：
在各原料中，所述辅助树脂为甲基丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酸酯类活性单体、甲基丙烯酸、丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯类活性单体和丙烯酸中的一种或几种。
在各原料中，所述引发剂为自由基型光引发剂，具体为，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或几种。
在各原料中，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇丁醚醋酸酯和环己酮中的一种或多种。
另一方面，本发明还提供了笼状聚倍半硅氧烷的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将相应质量的硅烷加入到第一溶剂中，然后滴加配好的盐酸水溶液，在80℃温度下反应48h；
(2)冷却到室温后，加碱中和步骤(1)加入的盐酸，过滤或者加第二溶剂析出分液得到粗产物；
(3)用第三溶剂洗涤粗产品至少3次后，真空加热去除溶剂后即得相应结构的笼状聚倍半硅氧烷；
其中，水的添加量为硅烷物质的量的1.51～1.52倍，盐酸的添加量与硅烷物质的摩尔比为：1.5～20:100。
在各原料中，所述硅烷为甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的其中一种。
在各原料中，所述第一溶剂为乙醇或异丙醇；第二溶剂为正己烷或水；第三溶剂为乙醇和水、或乙醇和正己烷的混合溶剂。
具体的，本发明提供以下实例：
实施例1
一、甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷的制备
(1)在装有搅拌器的500ml的二口烧瓶中,加入200ml乙醇，搅拌状态下加入100g甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷；
(2)升温到80℃之后，向二口烧瓶中缓慢滴加10.88g盐酸含量为0.9mol/L的水溶液，在5h滴加完；在此温度下反应48h；
(3)待反应结束后，降至室温，加0.56g氢氧化钾中和反应体系中的盐酸，搅拌半小时后加正己烷析出粗产品；
(4)用乙醇：正己烷混合溶液洗涤4次之后，真空加热去除残余溶剂得甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷。
二、含甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷负性光刻胶的制备
按以下配比准备原料：将8％质量分数的甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、5％质量分数的
SB405，3％质量分数的丙烯酸、3％质量分数的SR9036、1‰质量分数的流平剂、2‰质量分数的润湿剂、3％质量分数的光引发剂184、余量丙二醇甲醚醋酸酯。
将甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、
SB405，丙烯酸、SR9036、流平剂、润湿剂、光引发剂184加入丙二醇甲醚醋酸酯中，搅拌均匀即得基于甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶。
实施例2
一、乙烯基笼状聚倍半硅氧烷的制备
(1)在装有搅拌器的500ml的二口烧瓶中,加入200ml乙醇，搅拌状态下加入77g乙烯基三乙氧基硅烷；
(2)升温到80℃之后，向二口烧瓶中缓慢滴加10.88g盐酸含量为3.6mol/L的水溶液，在5h滴加完；在此温度下反应48h；
(3)待反应结束后，降至室温，加2.24g氢氧化钾中和反应体系中的盐酸，搅拌半小时过滤得粗产品；
(4)用乙醇溶液洗涤4次之后，真空加热去除残余溶剂得乙烯基笼状聚倍半硅氧烷。
二、基于乙烯基笼状聚倍半硅氧烷负性光刻胶的制备
按以下配比准备原料：3％质量分数的乙烯基笼状聚倍半硅氧烷、4％质量分数的
SB405、3％质量分数的甲基丙烯酸、5％质量分数的CN146、2‰质量分数的流平剂、1‰质量分数的润湿剂、2％质量分数的光引发剂TPO、余量为乙二醇甲醚醋酸酯
将乙烯基笼状聚倍半硅氧烷、
SB405、甲基丙烯酸、CN146、流平剂、润湿剂、光引发剂TPO加入乙二醇甲醚醋酸酯中，搅拌均匀即得基于乙烯基笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶。
实施例3
一、丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷的制备
(1)在装有搅拌器的500ml的二口烧瓶中,加入200ml乙醇，搅拌状态下加入111.5g丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷；
(2)升温到80℃之后，向二口烧瓶中缓慢滴加10.94g盐酸含量为2.7mol/L的水溶液，在5h滴加完；在此温度下反应48h；
(3)待反应结束后，降至室温，加1.68g氢氧化钾中和反应体系中的盐酸，搅拌半小时后加水析出粗产品；
(4)用乙醇：水混合溶液洗涤4次之后，真空加热去除残余溶剂得丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷。
二、基于丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷负性光刻胶的制备
按以下配比准备原料：5％质量分数的丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、5％质量分数的
SB405、4％质量分数的甲基丙烯酸、3％质量分数的SR578、3‰质量分数的流平剂、2‰质量分数的润湿剂、2％质量分数的光引发剂1173、余量为乙二醇乙醚醋酸酯，
将丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、
SB405、甲基丙烯酸、SR578、流平剂、润湿剂、光引发剂1173加入乙二醇乙醚醋酸酯中，搅拌均匀即得基于丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶。
实施例4
按以下配比准备原料：2％质量分数的丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、3％质量分数的甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、3％质量分数的乙烯基笼状聚倍半硅氧烷、3％质量分数的
SB405、2％质量分数的甲基丙烯酸、1％质量分数的SR9036、1‰质量分数的流平剂、2‰质量分数的润湿剂、2％质量分数的光引发剂907、余量为乙二醇丁醚醋酸酯。
将丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、乙烯基笼状聚倍半硅氧烷、
SB405、甲基丙烯酸、SR9036、流平剂、润湿剂、光引发剂907加入乙二醇丁醚醋酸酯中，搅拌均匀即得基于混合笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶。
产品对比及性能试验
对比例1
将5％质量分数的DPHA、5％质量分数的
SB405、3％质量分数的甲基丙烯酸、1％质量分数的SR9036、1‰质量分数的流平剂、2‰质量分数的润湿剂、2％质量分数的光引发剂907加入到余量的乙二醇丁醚醋酸酯中，搅拌均匀即得一种负性光刻胶。
实施例和对比例性能
基于本领域的现有检测手段对各方案的光刻胶进行性能检测，检测结果如下表所示。
| 方案 | 附着力 | 残膜率 | 抗蚀性 | 耐温性(300℃) | 杨氏模量 |
| 实施例1 | 0级 | 87％ | OK | OK | 1.6GPa |
| 实施例2 | 0级 | 85％ | OK | OK | 1.3GPa |
| 实施例3 | 0级 | 86％ | OK | OK | 1.5Gpa |
| 实施例4 | 0级 | 87％ | OK | OK | 1.6Gpa |
| 对比例1 | 1级 | 75％ | NG | NG | 0.6GPa |
基于上述对比试验可见，本发明的负性光刻胶以带有八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷为主体材料，其引入使得负性光刻胶具有极好的感度、解析度、热稳定性和机械强度。且有效提高与基材的附着力，提高图形的保持度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于，所述负性光刻胶包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷、辅助树脂、引发剂和溶剂。
2.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于，所述负性光刻胶包括以下原料：
带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷的质量比为5～10％，辅助树脂的质量比为5～15％，引发剂的质量比为1～3％，余量为溶剂。
3.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于：
所述笼状聚倍半硅氧烷为甲基丙基酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷和乙烯基笼状聚倍半硅氧烷中的一种或多种；
所述笼状聚倍半硅氧烷的结构式为：
4.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于：
所述辅助树脂为甲基丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酸酯类活性单体、甲基丙烯酸、丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯类活性单体和丙烯酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于：
所述引发剂为自由基型光引发剂，具体为，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于：
溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇丁醚醋酸酯和环己酮中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于，所述笼状聚倍半硅氧烷的制备方法如下：
(1)将相应质量的硅烷加入到第一溶剂中，然后滴加配好的盐酸水溶液，在80℃温度下反应48h；
(2)冷却到室温后，加碱中和步骤(1)加入的盐酸，过滤或者加第二溶剂析出分液得到粗产物；
(3)用第三溶剂洗涤粗产品至少3次后，真空加热去除溶剂后即得相应结构的笼状聚倍半硅氧烷；
其中，水的添加量为硅烷物质的量的1.51～1.52倍，盐酸的添加量与硅烷物质的摩尔比为：1.5～20:100。
8.根据权利要求7所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于：
所述硅烷为甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的其中一种。
9.根据权利要求7所述的基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，其特征在于：
所述第一溶剂为乙醇或异丙醇；第二溶剂为正己烷或水；第三溶剂为乙醇和水、或乙醇和正己烷的混合溶剂。
10.一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶的制备方法，其特征在于：
按下述配比原料混合均匀，即得所述基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶；所述原料包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷的质量比为5～10％，辅助树脂的质量比为5～15％，引发剂的质量比为1～3％，余量为溶剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110587445.4A CN113189844A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110587445.4A CN113189844A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113189844A true CN113189844A (zh) | 2021-07-30 |
Family
ID=76985517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110587445.4A Pending CN113189844A (zh) | 2021-05-27 | 2021-05-27 | 一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113189844A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113773499A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-10 | 安徽硅宝有机硅新材料有限公司 | 一种功能性硅烷大分子聚合体、制备方法、添加剂及应用 |
| CN116333582A (zh) * | 2023-01-30 | 2023-06-27 | 广州慧谷化学有限公司 | 一种模内注塑离型膜用光固化涂料及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286796A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 感光性樹脂組成物 |
| CN107390471A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-24 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一类用于双光子光刻的抗蚀剂及其应用 |
| CN111208709A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-29 | Tcl华星光电技术有限公司 | 一种显示面板及其制备方法、负性光阻材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-05-27 CN CN202110587445.4A patent/CN113189844A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010286796A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 感光性樹脂組成物 |
| CN107390471A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-24 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一类用于双光子光刻的抗蚀剂及其应用 |
| CN111208709A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-29 | Tcl华星光电技术有限公司 | 一种显示面板及其制备方法、负性光阻材料及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113773499A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-10 | 安徽硅宝有机硅新材料有限公司 | 一种功能性硅烷大分子聚合体、制备方法、添加剂及应用 |
| CN116333582A (zh) * | 2023-01-30 | 2023-06-27 | 广州慧谷化学有限公司 | 一种模内注塑离型膜用光固化涂料及其制备方法 |
| CN116333582B (zh) * | 2023-01-30 | 2024-04-26 | 广州慧谷新材料科技股份有限公司 | 一种模内注塑离型膜用光固化涂料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6030745B2 (ja) | 多面体構造ポリシロキサン変性体および該変性体を用いた組成物 | |
| KR101614627B1 (ko) | 감광성 알칼리 가용 실리콘 수지 조성물 | |
| CN113189844A (zh) | 一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法 | |
| KR101067011B1 (ko) | 실리콘 수지 조성물 및 그 성형체 | |
| JP5000303B2 (ja) | シリカ含有シリコーン樹脂組成物及びその成形体 | |
| CN103688221B (zh) | 感光性树脂组合物、固化物和间隔物 | |
| JP5886420B2 (ja) | ラジカル架橋性基を有するポリシロキサン組成物 | |
| JP5871203B1 (ja) | 酸素プラズマエッチング用レジスト材料、レジスト膜、及びそれを用いた積層体 | |
| DE112012000833T5 (de) | Aushärtbare Nanoprägezusammensetzung, mittels Nanoprägelithografie hergestelltes Formprodukt und Verfahren zur Ausbildung einer Strukturiereung | |
| US20070260008A1 (en) | Silica-Containing Silicone Resin Composition and Its Molded Product | |
| JPH05202146A (ja) | 光硬化性樹脂組成物 | |
| JP2015501296A (ja) | メルカプト基を含有する多官能基の多面体オリゴマーシルセスキオキサン化合物及びその組成物、並びにインプリント用ソフトテンプレート | |
| JP2013129766A (ja) | ガラス繊維複合化樹脂基板 | |
| KR101799361B1 (ko) | 감광성 수지 조성물 | |
| JP2004217836A (ja) | 放射線硬化性組成物、放射線硬化性組成物の製造方法、硬化物及び光学材料 | |
| TW202039606A (zh) | 壓印用光硬化性組成物 | |
| JP2013051410A (ja) | ドライエッチングレジスト材料、レジスト膜及びパターン形成物 | |
| CN111944149A (zh) | 笼型聚倍半硅氧烷低聚物、压印型光刻胶及其制备方法 | |
| JP2017037116A (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
| CN111040093B (zh) | 一种感光树脂及其制备方法和应用 | |
| JP2007224312A (ja) | 複合微粒子の製造方法 | |
| CN109782537B (zh) | 一种高精度半导体用3d打印式负性光刻胶的制备方法 | |
| JP5787179B2 (ja) | 樹脂モールド用硬化性樹脂組成物、樹脂モールド及びそれを用いて作製されたレプリカモールド | |
| TW202225327A (zh) | 矽酮樹脂組合物、成形體、層疊體及成形體的製造方法 | |
| CN111443573A (zh) | 负型感光性树脂组合物及其用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210730 |