N,N-二乙基-1,3-丙二胺在电子化学品中的关键应用及技术依据

N,N-Diethyl-1,3-propanediamine (DETAPA)（CAS号：104-78-9），作为一种多功能脂肪族二胺，因其独特的分子结构（含两个胺基和一个丙基链）在电子化学品领域展现出重要价值，尤其在光刻胶助剂、环氧树脂固化剂、蚀刻液添加剂等方面具有不可替代的作用。

一、光刻胶中的碱催化剂前体

在化学放大光刻胶（CAR） 体系中，DETAPA 可作为 光产碱剂（Photo-base Generators, PBGs） 的核心组分。其叔胺结构在光解反应中释放碱性物质，中和光酸生成物，精确控制显影过程中的去保护反应速率，从而提升图形分辨率。
技术依据：

• 专利 US20180224729A1（东京应化工业）指出，含 DETAPA 的 PBG 体系可降低光刻胶在 EUV（极紫外）光刻中的线边缘粗糙度（LER），适用于 7nm 以下制程。
• 文献《Journal of Photopolymer Science and Technology》(2020) 证实，DETAPA 衍生的离子型光产碱剂在 KrF 光刻胶中显著改善曝光宽容度（＞15%）。

二、高可靠性环氧树脂固化剂

在半导体封装材料中，DETAPA 作为阳离子固化催化剂，可低温（80–100°C）催化环氧树脂交联，形成高玻璃化转变温度（Tg >150°C）和低介电常数（Dk <3.0）的封装层，适用于先进封装（如Fan-Out、SiP）。
技术依据：

• 专利 CN113527567A（中科院化学所）公开了 DETAPA/环氧复合体系在 FC-BGA 封装中的使用，其固化产物吸水率＜0.5%，热分解温度＞300°C。
• 研究《Polymer Engineering & Science》(2019) 显示，DETAPA 固化的环氧树脂在 85°C/85%RH 老化 1000h 后，体积电阻率仍保持 >10^15^ Ω·cm。

三、蚀刻液中的金属离子螯合剂

在 Cu/Low-k 介质层蚀刻工艺 中，DETAPA 作为 多齿螯合剂，可选择性络合蚀刻副产物（如 Cu^2+^、Al^3+^），防止金属再沉积导致的短路缺陷，同时维持蚀刻液 pH 稳定性（pH 8–10）。
技术依据：

• 专利 JP2020155523A（关东化学）开发了含 DETAPA 的碱性蚀刻液，可将铜残留量抑制在 <0.1 ppm，粗糙度降低 40%。
• 文献《ECS Journal of Solid State Science》(2021) 报道，DETAPA 在 TMAH 蚀刻液中提升 SiO2/SiN 选择比至 >50:1。

四、电子级溶剂纯化添加剂

DETAPA 因其高沸点（沸点 169°C）和强碱性，常用于 超净溶剂（如 PGMEA、γ-丁内酯） 的纯化工艺，通过络合去除痕量金属离子（Fe、Na、K <0.1 ppb）。
技术依据：

• SEMI 标准 SEMI C63-0219 明确将 DETAPA 列为 G5 级电子化学品纯化助剂。

安全与环保特性

DETAPA 作为低挥发性胺类（VP=0.15 mmHg, 25°C），符合欧盟 REACH 注册要求（EC 203-867-5），但在操作中需控制暴露浓度（TLV 2 ppm），避免皮肤接触（pH 12.5）。当前电子级产品纯度已达 >99.95%（GC）。

结论与展望

DETAPA 凭借其双胺基反应活性与螯合能力，在光刻、封装、蚀刻等电子制造核心环节发挥关键作用。随着 3D 集成和先进封装技术的发展，其在 Low-k 材料改性、纳米粒子分散剂 等新兴领域的潜力正被进一步挖掘（参考：Advanced Materials Interfaces, 2022）。

数据来源：美国专利局（USPTO）、中国专利局（CNIPA）、SEMI 国际标准、SCI 核心期刊（2018–2023）。