丙烯酸酯類光刻膠的制備及性能研究.pdf

1、光刻膠是一種具有光敏性的薄膜材料，它是光電信息產(chǎn)業(yè)中微細加工技術(shù)的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料。通常光刻膠由成膜樹脂、光致產(chǎn)酸劑、溶劑和一些添加劑組成。光刻膠的配置過程繁雜，且光刻膠性質(zhì)的影響因素較多，因此研究不使用任何產(chǎn)酸劑及添加劑就能獨立顯影的新型的光刻膠有良好的發(fā)展前景。本論文基于以上目的，利用鄰硝基芐酯在紫外光照條件下形成羧酸，可以在堿性水溶液中顯影的原理，設(shè)計并合成了含有鄰硝基芐酯的新型丙烯酸酯類樹脂，驗證了其在正性光刻膠領(lǐng)域應(yīng)用的可行性。

2、
　　 本文主要運用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）和可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)(RAFT)兩種聚合方法合成了光刻膠樹脂，甲基丙烯酸環(huán)己酯-甲基丙烯酸異冰片酯-甲基丙烯酸鄰硝基芐酯(PCHIBNB)。
　　 本論文首先用甲基丙烯酰氯(MAC)與鄰硝基芐醇(NBA)反應(yīng)，合成了感光性單體甲基丙烯酸鄰硝基芐酯(NBMA);然后以2-溴異丁酸乙酯(EBIB)為引發(fā)劑，甲基丙烯酸環(huán)己酯（CHMA）、甲基丙烯酸異冰片酯(IBMA)、甲

3、基丙烯酸鄰硝基芐酯(NBMA)為單體，運用ATRP方法，合成了光刻膠樹脂PCHIBNB，并用核磁共振氫譜(1H NMR)和紅外吸收光譜(FT-IR)對單體NBMA、PCHIBNB三元共聚物以及PCHIBNB紫外曝光后的產(chǎn)物PCHIBMA進行結(jié)構(gòu)表征，并用熱重分析儀(TGA)研究了PCHIBNB及PCHIBMA的熱性能。探討了單體與引發(fā)劑比例、反應(yīng)溫度對ATRP聚合反應(yīng)的影響，應(yīng)用凝膠滲透色譜法(GPC)測定了PCHIBNB的分子量及分子

4、量分布指數(shù)，確定用ATRP方法聚合PCHIBNB的最佳反應(yīng)條件為單體配比CHMA∶IBMA∶NBMA為1∶1∶2、單體與引發(fā)劑的摩爾比為150∶1、反應(yīng)溫度為70℃。
　　 另外，本論文以溴苯和α-溴丁酸為原料，合成了RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑α-羧基二硫代苯甲酸丙酯(CPDB)。以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，CPDB為鏈轉(zhuǎn)移劑，CHMA、IBMA、NBMA為單體，用RAFT的方法合成了聚合物PCHIBNB，并用核磁共振氫譜(1H

5、NMR)和紅外吸收光譜(FT-IR)對CPDB進行結(jié)構(gòu)表征。分別探討了鏈轉(zhuǎn)移劑用量、反應(yīng)溫度對RAFT反應(yīng)的影響，并確定用RAFT方法合成PCHIBNB的最佳反應(yīng)條件為單體:鏈轉(zhuǎn)移劑:引發(fā)劑比例為150∶1∶0.25，反應(yīng)溫度為70℃。
　　 最后，將兩種不同聚合方法制得的共聚物PCHIBNB分別配置成光刻膠溶液，研究PCHIBNB樹脂的光刻性能，確定較佳的光刻工藝條件。
　　 綜合實驗結(jié)果，本論文證明了含鄰硝基芐基的丙