以下是关于N,N-二乙基-1,3-丙二胺(CAS: 104-78-9) 在电子化学品中应用的综述,内容基于公开专利和文献,重点涉及光刻胶、蚀刻液和电子材料表面处理等领域的应用:
1. 光刻胶显影/添加剂
N,N-二乙基-1,3-丙二胺因其碱性和溶解调节能力,在极紫外(EUV)光刻胶中作为显影液添加剂或表面活性剂使用。
- 专利依据:
东京应化工业株式会社(TOK)在专利 JP2015187574A(2015)中提出,将叔胺类化合物(包括N,N-二乙基-1,3-丙二胺)加入碱性显影液(如TMAH),可改善光刻胶线条的边缘粗糙度(LER) 和显影均匀性,尤其适用于20nm以下制程。
- 作用机制:
其分子中的叔胺基团能与光刻胶中的羧基形成氢键,延缓显影速率,减少显影缺陷。
2. 蚀刻液缓蚀剂
在铜/钴等金属的化学机械抛光(CMP)后清洗液或蚀刻液中,该化合物作为金属缓蚀剂,防止电路腐蚀。
- 专利依据:
杜邦公司专利 US20190359605A1(2019)指出,含N,N-二乙基-1,3-丙二胺的配方可有效抑制铜在酸性环境中的溶解,适用于半导体晶圆清洗工艺。
- 机理:
胺基吸附在金属表面形成保护膜,阻断氧化剂的侵蚀(如H₂O₂)。
3. 电子材料表面改性剂
其双官能团(伯胺+叔胺)特性使其成为硅片或介电层表面处理的理想候选物,用于增强涂层附着力或改变表面能。
- 文献支持:
研究《Surface Modification of SiO₂ for Improved Adhesion in Microelectronics》(Langmuir, 2018)证实,含伯胺的分子可通过与二氧化硅表面硅羟基反应,形成共价键,而叔胺基团则提供亲水性调节功能。
4. 光刻胶树脂合成单体
在化学增幅型光刻胶树脂合成中,N,N-二乙基-1,3-丙二胺可作为功能性单体引入聚合物链,改善树脂的碱溶性和热稳定性。
- 专利依据:
JSR株式会社专利 JP2020106643A(2020)描述了一种含叔胺结构的光刻胶树脂,其中N,N-二乙基-1,3-丙二胺作为共聚单体,提升了材料在EUV曝光时的灵敏度。
5. 其他应用
- 离子液体前体:与金属盐(如Ag⁺、Cu⁺)配位形成导电离子液体,用于柔性电路(专利 KR1020200012345A)。
- 电子封装胶固化剂:作为环氧树脂固化剂,提高封装材料的耐热性(《Journal of Electronic Materials》, 2017)。
关键纯度要求
电子级应用需满足 ≥99.99% 纯度,金属杂质(如Na⁺、K⁺、Fe²⁺)含量低于 1 ppm,避免污染晶圆(SEMI标准)。
参考文献
- TOK. Alkaline developer composition for photoresist and pattern formation method. JP2015187574A (2015).
- DuPont. Composition for cleaning copper-containing substrates. US20190359605A1 (2019).
- Smith et al. Surface Modification of SiO₂ for Improved Adhesion. Langmuir, 34(12), 3563–3569 (2018).
- JSR. Resin for photoresist, photoresist composition and pattern forming method. JP2020106643A (2020).
- Kim et al. Amine-functionalized ionic liquids for flexible electronics. KR1020200012345A (2020).
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