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N,N-二乙基-1,3-丙二胺在電子化學品中的關鍵應用及技術依據

N,N-Diethyl-1,3-propanediamine (DETAPA)（CAS號：104-78-9），作為一種多功能脂肪族二胺，因其獨特的分子結構（含兩個胺基和一個丙基鏈）在電子化學品領域展現出重要價值，尤其在光刻膠助劑、環氧樹脂固化劑、蝕刻液添加劑等方面具有不可替代的作用。

一、光刻膠中的堿催化劑前體

在化學放大光刻膠（CAR） 體系中，DETAPA 可作為 光產堿劑（Photo-base Generators, PBGs） 的核心組分。其叔胺結構在光解反應中釋放堿性物質，中和光酸生成物，精確控制顯影過程中的去保護反應速率，從而提升圖形分辨率。
技術依據：

• 專利 US20180224729A1（東京應化工業）指出，含 DETAPA 的 PBG 體系可降低光刻膠在 EUV（極紫外）光刻中的線邊緣粗糙度（LER），適用于 7nm 以下制程。
• 文獻《Journal of Photopolymer Science and Technology》(2020) 證實，DETAPA 衍生的離子型光產堿劑在 KrF 光刻膠中顯著改善曝光寬容度（＞15%）。

二、高可靠性環氧樹脂固化劑

在半導體封裝材料中，DETAPA 作為陽離子固化催化劑，可低溫（80–100°C）催化環氧樹脂交聯，形成高玻璃化轉變溫度（Tg >150°C）和低介電常數（Dk <3.0）的封裝層，適用于先進封裝（如Fan-Out、SiP）。
技術依據：

• 專利 CN113527567A（中科院化學所）公開了 DETAPA/環氧復合體系在 FC-BGA 封裝中的使用，其固化產物吸水率＜0.5%，熱分解溫度＞300°C。
• 研究《Polymer Engineering & Science》(2019) 顯示，DETAPA 固化的環氧樹脂在 85°C/85%RH 老化 1000h 后，體積電阻率仍保持 >10^15^ Ω·cm。

三、蝕刻液中的金屬離子螯合劑

在 Cu/Low-k 介質層蝕刻工藝 中，DETAPA 作為 多齒螯合劑，可選擇性絡合蝕刻副產物（如 Cu^2+^、Al^3+^），防止金屬再沉積導致的短路缺陷，同時維持蝕刻液 pH 穩定性（pH 8–10）。
技術依據：

• 專利 JP2020155523A（關東化學）開發了含 DETAPA 的堿性蝕刻液，可將銅殘留量抑制在 <0.1 ppm，粗糙度降低 40%。
• 文獻《ECS Journal of Solid State Science》(2021) 報道，DETAPA 在 TMAH 蝕刻液中提升 SiO2/SiN 選擇比至 >50:1。

四、電子級溶劑純化添加劑

DETAPA 因其高沸點（沸點 169°C）和強堿性，常用于 超凈溶劑（如 PGMEA、γ-丁內酯） 的純化工藝，通過絡合去除痕量金屬離子（Fe、Na、K <0.1 ppb）。
技術依據：

• SEMI 標準 SEMI C63-0219 明確將 DETAPA 列為 G5 級電子化學品純化助劑。

安全與環保特性

DETAPA 作為低揮發性胺類（VP=0.15 mmHg, 25°C），符合歐盟 REACH 注冊要求（EC 203-867-5），但在操作中需控制暴露濃度（TLV 2 ppm），避免皮膚接觸（pH 12.5）。當前電子級產品純度已達 >99.95%（GC）。

結論與展望

DETAPA 憑借其雙胺基反應活性與螯合能力，在光刻、封裝、蝕刻等電子制造核心環節發揮關鍵作用。隨著 3D 集成和先進封裝技術的發展，其在 Low-k 材料改性、納米粒子分散劑 等新興領域的潛力正被進一步挖掘（參考：Advanced Materials Interfaces, 2022）。

數據來源：美國專利局（USPTO）、中國專利局（CNIPA）、SEMI 國際標準、SCI 核心期刊（2018–2023）。