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CN101974201B - 紫外厚膜光刻胶及其成膜树脂 - Google Patents

紫外厚膜光刻胶及其成膜树脂 Download PDF

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CN101974201B
CN101974201B CN2010102977516A CN201010297751A CN101974201B CN 101974201 B CN101974201 B CN 101974201B CN 2010102977516 A CN2010102977516 A CN 2010102977516A CN 201010297751 A CN201010297751 A CN 201010297751A CN 101974201 B CN101974201 B CN 101974201B
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film
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Ruihong Suzhou Electronic Chemicals Co ltd
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KUNSHAN SD PHOTOELECTRIC MATERIAL Co Ltd
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Abstract

一种紫外厚膜光刻胶,主要由10~35份的酚醛树脂、1~10份的含硅共聚物成膜树脂、5~20份的重氮萘醌类光敏化合物、30~85份溶剂以及少量其他添加剂如正丁胺和表面活性剂作为原料配制,然后经过5微米,1微米和0.2微米的过滤器过滤而得。本发明制得的应用于先进封装的凸点工艺过程中和MEMS制造中的厚膜紫外曝光正性光刻胶,根据需要其膜厚一次匀胶甩片可达1~20微米,多次匀胶甩片可达50~100微米。

Description

紫外厚膜光刻胶及其成膜树脂
技术领域
本发明涉及一种适用于大规模集成电路的先进封装(硅片级封装WLP)和微电子机械系统(MEMS,Micro-Electronic Machine System)领域中应用的厚膜紫外光刻胶组合物及其成膜树脂。
背景技术
在大规模集成电路的制备过程中,封装是最后的一道工序,封装技术也像其前道工艺一样发展迅速。目前先进的封装技术已由单个的集成电路块的单个分别封装发展到整个硅片的同时封装,即硅片级封装(WLP,wafer levelpackage)。在封装工艺过程中需要多种封装材料,本发明涉及的厚膜紫外曝光正性光刻胶是凸点工艺(Bumping)过程中所必需的关键功能材料。
微电子机械系统(MEMS)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型电子机电系统。具有微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生产的基本特点。MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域,采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微型陀螺仪、打印墨水喷嘴和硬盘驱动头等。MEMS的制造方法是通过厚膜紫外光刻胶的多次光刻和相关工艺来完成的。本发明涉及的厚膜紫外曝光正性光刻胶也是制造MEMS器件的具有良好的机械性能,粘附性能和抗刻蚀性能的关键功能材料。
应用于先进封装和MEMS制造的厚膜光刻胶对分辨率要求不高,但对抗刻蚀性和图形侧壁垂直度要求很高。
由于光刻胶膜厚的增加,在光刻工艺中不仅要求必要的光敏性,即曝光强度不能太大,曝光时间不能太长,同时胶膜在电镀及刻蚀过程中必须保持不变形、不开裂,即要有良好的粘附性、抗电镀及抗刻蚀性能。目前一般使用的负性紫外光刻胶,由于高度交联后分子链非常僵硬,在后道工艺中易产生内应力,而出现图型变形、胶膜开裂,甚至脱落的现象,无法达到工艺要求。此外,在后道去胶工序中因交联后的胶膜难于除去,经常遇到麻烦。
发明内容
本发明目的是提供一种紫外厚膜光刻胶及其成膜树脂。
为达到上述目的,本发明采用的第一种技术方案是:一种成膜树脂,所述成膜树脂由酚醛树脂和含硅共聚物成膜树脂两部分组成;
所述酚醛树脂是由符合通式(I)、(II)和(III)中的至少一种甲基苯酚与甲醛经缩聚反应而得,其平均分子量为6000~50000;
Figure BSA00000290859000021
式中:R1为CH3
所述含硅共聚物成膜树脂由符合化学通式(IV)的单体、符合化学通式(V)的单体以及符合化学通式(VI)的单体在自由基引发剂存在的条件下经共聚反应而得,其平均分子量为5000~150000;
Figure BSA00000290859000022
式中:R2是H或CH3;R3是碳原子数为1~20的烷基;R4是碳原子数为1~20的烷基;R5是OH、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为1~20的烷氧基;n=1~5;
Figure BSA00000290859000023
式中:R6是H或CH3;R7是H、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~8的环烷基或碳原子数为1~20的羟基烷基;
Figure BSA00000290859000031
式中:R8是H、OH、OCH3或OCOCH3
为达到上述目的,本发明采用的第二种技术方案是:主要由下列质量份的材料组成:
成膜树脂        11~45份;
光敏化合物      5~20份;
溶剂            30~85份;
所述光敏化合物为符合化学通式(VII)、(VIII)、(IX)和(X)的至少一种化合物;
Figure BSA00000290859000032
式中:o=10~1000;p=1~5;R9
Figure BSA00000290859000033
或者
Figure BSA00000290859000034
所述溶剂是二甲苯、苯甲醚、丙二醇单甲醚(HOCH2CH2OCH3)、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯(CH3OCH2CH2CH3OOCCH3)、二缩乙二醇甲醚(HOCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3)、二缩乙二醇乙醚、醋酸丁酯、醋酸新戊酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
上述技术方案中的有关内容解释如下:
1、上述方案中,所述的甲基苯酚为邻甲苯酚、对甲苯酚、间甲苯酚、2,3-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚或2,4,6-三甲基苯酚。
2、上述方案中,所述符合化学通式(IV)的单体有:
甲基丙烯酸丙基三烷氧基硅烷酯;
丙烯酸丙基三烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸丙基二烷氧基硅烷酯;
丙烯酸丙基二烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸乙基三烷氧基硅烷酯;
丙烯酸乙基三烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸乙基二烷氧基硅烷酯;
丙烯酸乙基二烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸甲基三烷氧基硅烷酯;
丙烯酸甲基三烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸甲基二烷氧基硅烷酯;
丙烯酸甲基二烷氧基硅烷酯;
其中,所述烷氧基是碳原子数为1~20的烷氧基。
3、上述方案中,所述符合化学通式(V)的单体有:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯。
4、上述方案中,所述符合化学通式(VI)的单体有:对羟基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、间羟基苯乙烯、间乙酰氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯。
5、上述方案中,酚醛树脂(甲酚-甲醛树脂)的合成方法:酚醛树脂由一般的加成聚合方法制备,即甲酚与甲醛(31-37%水溶液)在酸或碱催化剂存在下加热(90~120℃)反应聚合而成树脂。此时树脂平均分子量范围为4千至6千。然后常压蒸馏除去残余甲醛及水分(100~160℃)。由于为控制树脂的分子量,甲酚与甲醛的投料摩尔比一般控制在1∶0.8左右,使甲酚过量。因此反应后期必须从体系中除去剩余的甲酚。最简单的方法是高温高真空蒸馏(160~220℃,30~60mmHg)的方法除去剩余的甲酚和残余甲醛及水份。在此高温下聚合反应继续进行,树脂成为融熔状态,必须适时停止反应以控制树脂分子量,立即出料。此时树脂平均分子量范围为6千至5万。融熔树脂冷却固化,经粉碎得树脂产物。固体树脂中残余酚含量小于1%。
由于树脂为融熔状态,出料时不仅产生气味,高温物料的搅拌、排放、冷却、粉碎、反应釜的清洗等操作都很困难。为了简化操作流程,便于物料处理和反应釜的清洗,提高生产效率以及保护操作工人的健康和保护环境,当加聚反应结束后,直接加入后道工序中配制光刻胶溶液时使用的溶剂,使在合成树脂工序阶段就形成树脂溶液,这样既简化了树脂合成阶段生产工艺,也省去了后道的溶液配制工序,大大节省成本,省时省事。配制光刻胶时根据溶液的固含量计算树脂量和溶剂量即可。
6、上述方案中,所述含硅共聚物成膜树脂的合成方法:由共聚单体在自由基引发剂存在的条件下,通过在溶剂中进行自由基共聚合反应以及合适的后处理制备而成。可供选用的自由基共聚合反应的引发剂有偶氮类引发剂,如偶氮二异丁腈(AIBN),偶氮二异庚腈(ABVN)等;过氧化物类引发剂,如过氧化苯甲酰(BPO),特戊酸过氧化叔丁酯(TBPPI)等。
7、上述方案中,所述酚醛树脂与所述含硅共聚物成膜树脂的质量比例为10~35∶1~10。
8、上述方案中,所述符合化学通式(VII)、(VIII)、(IX)和(X)的光敏化合物有:2,3,4-三羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯;2,3,4-三羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯;2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯;2,3,4,4’-四羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯;多聚酚醛-5-DNQ磺酸酯;多聚酚醛-4-DNQ磺酸酯;多聚双酚醛-5-DNQ磺酸酯;多聚双酚醛-4-DNQ磺酸酯。
9、上述方案中,所述二甲苯是对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、或者它们的混合物。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
1、本发明制得的应用于先进封装的凸点工艺过程中和MEMS制造中的厚膜紫外曝光正性光刻胶,根据需要其膜厚一次匀胶甩片可达1~20微米,多次匀胶甩片可达50~100微米。
2、本发明在以酚醛树脂为基础的成膜树脂中加入一种碱性可溶的含硅偶联剂的丙烯酸酯和取代苯乙烯的共聚物用以增加成膜剂的黏附性、柔韧性、侧壁垂直度和机械性能,达到在凸点工艺和MEMS制造中防止胶膜开裂、图型变形甚至脱落的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例一~十二:含硅I-线紫外光刻胶及其成膜树脂
一、酚醛树脂部分:
(1)、酚醛树脂的单体及其在成膜树脂中的质量份数如下表所示:
  加成缩聚的单体
  实施例一   间甲苯酚、对甲苯酚、甲醛
  实施例二   间甲苯酚、邻甲苯酚、甲醛
  实施例三   间甲苯酚、邻甲苯酚、甲醛
  实施例四   间甲苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚、甲醛
  实施例五   间甲苯酚、对甲苯酚、3,5-二甲基苯酚、甲醛
  实施例六   间甲苯酚、2,4-二甲基苯酚、甲醛
  实施例七   邻甲苯酚、对甲苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、甲醛
  实施例八   3,5-二甲基苯酚、甲醛
  实施例九   邻甲苯酚、2,4-二甲基苯酚、甲醛
  实施例十   2,3,5-三甲基苯酚、甲醛
  实施例十一   2,3,5-三甲基苯酚、对甲苯酚、甲醛
  实施例十二   2,6-二甲基苯酚、甲醛
(2)、实施例一的酚醛树脂的合成方法:
向一个装有加热搅拌器、温度计、回流冷凝器和氮出入口的1000毫升烧瓶中加入100克(0.93mol)的间甲苯酚,150克(1.39mol)对甲苯酚,150克(37%)甲醛水溶液(1.85mol)和3.2克草酸。开始搅拌并加热至90~95℃,在此温度下保持反应3小时。然后改回流装置为简单蒸馏装置,缓慢加热常压蒸馏未反应的甲酚、甲醛和水,直至120~130℃。此后,逐渐缓慢减压蒸馏,使真空压力最后达到30~60mmHg,温度达到180℃,停留30分钟,最后在15分钟左右使温度达到200~220℃,至此反应结束。停止加热,去除真空,尽快地将树脂放到聚四氟乙烯或不锈钢盘中冷却固化,粉碎后得到210克粉末状酚醛树脂,平均分子量为7000~29000,固体树脂中残余酚<1%。
(3)、实施例二的酚醛树脂的合成方法:
向一个装有加热搅拌器、温度计、回流冷凝器和氮出入口的1000毫升烧瓶中加入100克(0.93mol)的间甲苯酚,150克(1.39mol)邻甲苯酚,150克(37%)甲醛水溶液(1.85mol)和3.2克草酸。开始搅拌并加热至90-95℃,在此温度下保持反应3小时。然后改回流装置为简单蒸馏装置,缓慢加热常压蒸馏未反应的甲酚、甲醛和水,直至120~130℃。此后,逐渐缓慢减压蒸馏,使真空压力最后达到30~60mmHg,温度达到180℃,停留30分钟,最后在15分钟左右使温度达到200~220℃,至此反应结束。取样测定树脂分子量和残余酚。将简单蒸馏装置改为回流装置,关闭真空。小心慢慢加入250克二缩乙二醇甲醚(或配制光刻胶时所用其他溶剂)使高粘融熔态树脂变为树脂溶液。然后停止加热,冷至室温,获得浓度为45%的易于转移便于配胶的酚醛树脂溶液。分子量为7000-29000,固体树脂中残余酚<1%。
(4)、实施例三的酚醛树脂的合成方法:
根据实施例一相同的合成方法,制备固体树脂或树脂溶液。原料为:150克(1.39mol)间甲苯酚,100克(0.93mol)对甲苯酚,150克(37%)甲醛水溶液(1.85mol)和3.2克草酸。得到220克粉末状固体酚醛树脂,平均树脂分子量为2.2万,固体树脂中残余酚<1%。
或溶于250克溶剂获得浓度为47%的酚醛树脂溶液。平均分子量为2.2万,固体树脂中残余酚<1%。
(5)、实施例四的酚醛树脂的合成方法:
根据实施例一相同的合成方法,制备固体树脂或树脂溶液。原料为:150克(1.39mol)的间甲苯酚,50克(0.46mol)对甲苯酚,50克(0.46mol)邻甲苯酚,150克(37%)甲醛水溶液(1.85mol)和3.2克草酸。得到220克粉末状固体酚醛树脂(三),平均分子量为2.1万,固体树脂中残余酚<1%。
或溶于250克溶剂获得浓度为47%的酚醛树脂溶液。平均分子量为2.1万,固体树脂中残余酚<1%。
(6)、实施例五的酚醛树脂的合成方法:
根据实施例一相同的合成方法,制备固体树脂或树脂溶液。原料为:125克(1.15mol)的间甲苯酚,75克(0.69mol)对甲苯酚,50克3.5-二甲苯酚(0.41mol),150克(37%)甲醛水溶液(1.85mol)和3.2克草酸。得到200克粉末状固体酚醛树脂,平均树脂分子量为1.9万,固体树脂中残余酚<1%。
或溶于250克溶剂获得浓度为44%的酚醛树脂溶液,平均分子量为1.9万,固体树脂中残余酚<1%。
(7)、实施例六的酚醛树脂的合成方法:
根据实施例一相同的合成方法,制备固体树脂或树脂溶液。原料为:150克(1.39mol)的间甲苯酚,100克2,4-二甲苯酚(0.93mol),150克(37%)甲醛水溶液(1.85mol)和3.2克草酸。得到210克粉末状固体酚醛树脂,树脂平均分子量为1.3万,固体树脂中残余酚<1%。
或溶于250克溶剂获得浓度为46%的酚醛树脂溶液,平均分子量为1.3万,固体树脂中残余酚<1%。
(8)、实施例七的酚醛树脂的合成方法:
根据实施例一相同的合成方法,制备固体树脂或树脂溶液。原料为:125克(1.16mol)的邻甲苯酚,75克(0.69mol)对甲苯酚,60克2,3,5-三甲基苯酚(0.44mol),150克(37%)甲醛水溶液(1.85mol)和3.2克草酸。得到200克粉末状固体酚醛树脂,树脂平均分子量为1.2万,固体树脂中残余酚<1%。
或溶于250克溶剂获得浓度为44%的酚醛树脂溶液,平均分子量为1.2万,固体树脂中残余酚<1%。
实施例八~实施例十二的酚醛树脂的合成方法与实施例一的相同。二、含硅共聚物成膜树脂部分
(1)符合化学通式(IV)的单体
实施例一:KH-570硅烷偶联剂,化学名称为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷,结构式为CH2=CC(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
实施例二:丙烯酸三甲氧基乙基硅烷酯,结构式为:
CH2=CHCOO(CH2)2Si(OCH3)3
实施例三:KH-570硅烷偶联剂
实施例四:丙烯酸丙基二丁氧基硅烷酯
实施例五:甲基丙烯酸甲基二乙氧基硅烷酯
实施例六:丙烯酸甲基二丙氧基硅烷酯
实施例七:甲基丙烯酸乙基二乙氧基硅烷酯
实施例八:丙烯酸乙基三丙氧基硅烷酯
实施例九:甲基丙烯酸甲基三甲氧基硅烷酯
实施例十:丙烯酸乙基二戊氧基硅烷酯
实施例十一:甲基丙烯酸乙基三甲氧基硅烷酯
实施例十二:丙烯酸甲基甲烷氧基硅烷酯
(2)、符合化学通式(V)的单体
实施例一:甲基丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸
实施例二:甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸
实施例三:甲基丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸丁酯、对羟基苯乙烯
实施例四:丙烯酸甘油酯
实施例五:丙烯酸羟丙酯
实施例六:甲基丙烯酸乙酯
实施例七:甲基丙烯酸环己酯
实施例八:丙烯酸环己酯
实施例九:甲基丙烯酸甘油酯
实施例十:丙烯酸环戊酯、丙烯酸
实施例十一:丙烯酸乙酯
实施例十二:甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯
(3)、符合化学通式(VI)的单体
实施例一:苯乙烯
实施例二:对乙酰氧基苯乙烯
实施例三:间甲氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯
实施例四:间乙酰氧基苯乙烯
实施例五:对乙酰氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯
实施例六:对乙酰氧基苯乙烯
实施例七:对乙酰氧基苯乙烯
实施例八:间羟基苯乙烯
实施例九:对羟基苯乙烯
实施例十:苯乙烯
实施例十一:对甲氧基苯乙烯、苯乙烯
实施例十二:间羟基苯乙烯、苯乙烯
(4)、实施例一的含硅共聚物成膜树脂的合成方法:
向一个装有电动搅拌器、温度控制器、回流冷凝器和氮气进出口的1000毫升烧瓶中加入50克甲基丙烯酸-β-羟乙酯,10克丙烯酸丙基三甲氧基硅烷酯(KH-570),80克苯乙烯,20克甲基丙烯酸和300克甲醇,在搅拌下通入氮气5分钟,加热反应物料至65~70℃,加入3.0克偶氮二异丁腈(AIBN)和50克甲醇的混合液,继续在回流状态下反应16~20小时。冷却反应液至室温并缓慢滴加至在搅拌下的3升庚烷中让其沉淀。过滤收集白色固体产物。然后将此白色固体溶于300毫升丙酮中形成透明溶液,再将此溶液滴加入在搅拌下的3升庚烷中形成沉淀。过滤收集固体产物。此产物在真空下于45℃干燥,得125克共聚物产物,收率约为78%,凝胶渗透色谱分析所得共聚物分子量为7.8万,平均分子量分布为1.82。
(5)、实施例二的含硅共聚物成膜树脂的合成方法:
原料组成为:40克甲基丙烯酸羟丙酯,80克甲基丙烯酸甲酯,30克甲基丙烯酸,10克丙烯酸三甲氧基乙基硅烷酯,20克对乙酰氧基苯乙烯,300克甲醇和3.0克偶氮二异丁腈(AIBN)。得共聚物产物120克,平均分子量为7.2万,分子量分布1.80。
(6)、实施例三的含硅共聚物成膜树脂的合成方法:
原料组成为:35克甲基丙烯酸-β-羟乙酯,60克丙烯酸丁酯,55克对羟基苯乙烯,10克丙烯酸三甲氧基丙基硅烷酯,3.0克偶氮二异丁腈(AIBN),300克甲醇。得共聚物125克,平均分子量7.1万,分子量分布1.86。
(7)、实施例四~十二的含硅共聚物成膜树脂的合成方法同实施例一。
三、光敏剂2,3,4-三羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯;2,3,4-三羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯;2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯;2,3,4,4’-四羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯;多聚酚醛-5-DNQ磺酸酯;多聚酚醛-4-DNQ磺酸酯;多聚双酚醛-5-DNQ磺酸酯;多聚双酚醛-4-DNQ磺酸酯
实施例一:2,3,4-三羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯、2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯
实施例二:2,3,4-三羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯、2,3,4,4’-四羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯
实施例三:2,3,4-三羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯、2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯
实施例四:2,3,4-三羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯、2,3,4,4’-四羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯
实施例五:2,3,4-三羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯、2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯、多聚酚醛-5-DNQ磺酸酯
实施例六:2,3,4-三羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯、2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯、多聚双酚醛-4-DNQ磺酸酯
实施例七:多聚双酚醛-5-DNQ磺酸酯
实施例八:2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯
实施例九:多聚酚醛-5-DNQ磺酸酯
实施例十:2,3,4-三羟基二苯酮-4-DNQ磺酸酯
实施例十一:多聚双酚醛-4-DNQ磺酸酯
实施例十二:多聚酚醛-5-DNQ磺酸酯
四、溶剂
实施例一:甲基异丁基酮、乳酸乙酯
实施例二:二缩乙二醇甲醚
实施例三:甲基乙基酮、醋酸丁酯
实施例四:丙二醇单乙醚
实施例五:二缩乙二醇甲醚、醋酸丁酯、乳酸乙酯
实施例六:甲基异丁基酮
实施例七:醋酸丁酯
实施例八:醋酸新戊酯、醋酸丁酯
实施例九:二缩乙二醇甲醚
实施例十:丙二醇甲醚醋酸酯
实施例十一:二缩乙二醇乙醚
实施例十二:乳酸乙酯
五、光刻胶的配制和光刻试验
配胶:根据不同的曝光要求及膜厚要求,调整光刻胶的配方,按如下方法配制。由酚醛树脂(以固体计算10~35份),含硅偶联剂的丙烯酸酯和取代苯乙烯的共聚物(1~10份),光敏化合物(5~20份),溶剂(30~85份)及少量的例如0.1份正丁胺,0.12份表面活性剂,配制成溶液,搅拌16小时以上。再通过5微米、1微米、0.2微米膜过滤。
光刻:匀胶,转速300-2000转/分,烘烤105℃,5~30分。曝光,g-line,I-line或g-line/I-line混合,10~30mW/cm2,10~100秒;显影,AZ400K/纯水,1∶3,50~1200秒,23℃。
说明:配胶、光刻和所有涉及光敏化合物的操作都必须在黄光下进行,防止曝光失效。
表1.配胶及光刻试验结果
Figure BSA00000290859000121
物理性能包括胶膜的抗刻蚀性、侧壁垂直度、层间粘附性、韧性、机械强度等。
对比例中的光敏剂为2,3,4,4’-四羟基二苯酮-5-DNQ磺酸酯,溶剂为乳酸乙酯,其它均与实施例相同。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种成膜树脂,其特征在于:所述成膜树脂由酚醛树脂和含硅共聚物成膜树脂两部分组成,所述酚醛树脂与所述含硅共聚物成膜树脂的质量比例为10~35∶1~10;
所述酚醛树脂是由符合通式(I)、(II)和(III)中的至少一种甲基苯酚与甲醛经缩聚反应而得,其平均分子量为6000~50000;
式中:R1为CH3
所述含硅共聚物成膜树脂由符合化学通式(IV)的单体、符合化学通式(V)的单体以及符合化学通式(VI)的单体在自由基引发剂存在的条件下经共聚反应而得,其平均分子量为5000~150000;
Figure FSB00000867206400012
式中:R2是H或CH3;R3是碳原子数为1~20的烷基;R4是碳原子数为1~20的烷基;R5是OH、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为1~20的烷氧基;n=1~5;
Figure FSB00000867206400013
式中:R6是H或CH3;R7是H、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为3~8的环烷基或碳原子数为1~20的羟基烷基;
Figure FSB00000867206400021
式中:R8是H、OH、OCH3或OCOCH3
2.根据权利要求1所述的成膜树脂,其特征在于:所述的甲基苯酚为邻甲苯酚、对甲苯酚、间甲苯酚、2,3-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚或2,4,6-三甲基苯酚。
3.根据权利要求1所述的成膜树脂,其特征在于:所述符合化学通式(IV)的单体有:
甲基丙烯酸丙基三烷氧基硅烷酯;
丙烯酸丙基三烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸丙基二烷氧基硅烷酯;
丙烯酸丙基二烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸乙基三烷氧基硅烷酯;
丙烯酸乙基三烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸乙基二烷氧基硅烷酯;
丙烯酸乙基二烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸甲基三烷氧基硅烷酯;
丙烯酸甲基三烷氧基硅烷酯;
甲基丙烯酸甲基二烷氧基硅烷酯;
丙烯酸甲基二烷氧基硅烷酯;
其中,所述烷氧基是碳原子数为1~20的烷氧基。
4.根据权利要求1所述的成膜树脂,其特征在于:所述符合化学通式(V)的单体有:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯。
5.根据权利要求1所述的成膜树脂,其特征在于:所述符合化学通式(VI)的单体有:对羟基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、间羟基苯乙烯、间乙酰氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯。
6.一种紫外厚膜光刻胶,其特征在于:主要由下列质量份的材料组成:
成膜树脂      11~45份;
光敏化合物    5~20份;
溶剂          30~85份;
所述成膜树脂如权利要求1~5中任一权利要求所述;
所述光敏化合物为符合化学通式(VII)、(VIII)、(IX)和(X)的至少一种化合物;
式中:o=101000;p=1~5;R9
Figure FSB00000867206400032
或者
Figure FSB00000867206400033
所述溶剂是二甲苯、苯甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二缩乙二醇甲醚、二缩乙二醇乙醚、醋酸丁酯、醋酸新戊酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
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