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CN114488693A - 聚合物、含有此聚合物的光刻胶及其应用 - Google Patents

聚合物、含有此聚合物的光刻胶及其应用 Download PDF

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CN114488693A
CN114488693A CN202111597353.0A CN202111597353A CN114488693A CN 114488693 A CN114488693 A CN 114488693A CN 202111597353 A CN202111597353 A CN 202111597353A CN 114488693 A CN114488693 A CN 114488693A
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CN
China
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polymer
photoresist
group
parts
formula
Prior art date
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Application number
CN202111597353.0A
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王晓伟
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Suzhou Lishuo Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Lishuo Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种聚合物、含有此聚合物的光刻胶及其应用，聚合物的结构为：
Figure DDA0003430770350000011
其中：其中：R1选自
Figure DDA0003430770350000012
或单键；R2选自‑H、C1～C10卤代烃基、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基；R4选自单键、‑O‑、C1～C10卤代烃、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基；R3分别独立地选自‑H或‑OH；n为10～110的整数；使用上述聚合物在制备负性光刻胶时会大幅度提高光刻胶的耐高温性，含有此聚合物光刻胶的分解温度高达250℃，可提高全波段光具有良好的目标线宽成像，可有效获得负性光刻图形以及提高光敏化效果。

Description

聚合物、含有此聚合物的光刻胶及其应用
技术领域
本发明涉及有机化学技术领域，特别是一种聚合物、含有此聚合物的光刻胶及其应用。
背景技术
近年来在平板显示器、功能性芯片以及半导体芯片制造上被广泛应用。以聚酰胺树脂为主体的感光性光刻胶，在曝光显影后既可以形成所需要的微米或纳米级图形，又保留了聚酰胺树脂的各种优良物理特性，作为面板和芯片结构成分保留在面板和芯片的模组之中，因而具有高耐热性和高稳定性，聚酰胺树脂的高耐热性和高稳定性可以完全满足工艺的要求。
传统光刻胶耐热性不高，在150℃以上的环境中使用时，光刻图形就开始严重变形。而微电子加工工艺中的一些高温环境，如多层光刻胶系统、离子注入技术等，要求光刻图形在200℃甚至更高的温度下不变形。
发明内容
因此有必要提供一种耐高温200℃以上的聚合物、含有此聚合物的光刻胶及其应用。
本发明提供一种聚合物，所述聚合物的结构如通式(1)所示：
Figure BDA0003430770340000011
其中：R1选自
Figure BDA0003430770340000021
或单键；
R2选自-H、C1～C10卤代烃基、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基；
R4选自单键、-O-、C1～C10卤代烃、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基；
R3分别独立地选自-H或-OH；
n为10～110的整数。
在其中一个实施例中，所述聚合物的相对分子质量为3000～50000。
在其中一个实施例中，所述聚合物的结构如通式(1-1)所示：
Figure BDA0003430770340000022
其中：R1选自
Figure BDA0003430770340000023
或单键；
R2选自-H、C1～C6卤代烃、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C6直链或环状杂烷基；
R4选自单键、-O-、C1～C6卤代烃、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C6直链或环状杂烷基；
R3分别独立地选自-H或-OH；
n为50～100的整数。
在其中一个实施例中，所述聚合物的结构如通式(2-1)-(2-3)所示中的至少一种：
Figure BDA0003430770340000031
其中，结构为式(2-1)的聚合物的相对分子质量为4000～46000，结构为式(2-2)的聚合物的相对分子质量为3500～43000，结构为式(2-3)的聚合物的相对分子质量为4000～45000。
本发明还进一步提供一种光刻胶，以重量份数计，包括如下原料组分：
按照上述的聚合物 5～20份、
光引发剂 1～6份，以及
交联剂 5～20份。
在其中一个实施例中，所述交联剂选自如(3-1)～(3-4)所示结构中的至少一种：
Figure BDA0003430770340000041
其中，R5分别独立地选自-H或C1～C10烷基；R6分别独立地选自C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基。
在其中一个实施例中，所述光引发剂选自如(4-1)～(4-6)所示结构化合物中的至少一种：
Figure BDA0003430770340000042
在其中一个实施例中，所述原料组分还包括0.01～0.3份的助剂和40～60份的溶剂。
在其中一个实施例中，所述溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基乙酰胺、二甲苯、苯甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、二缩乙二醇甲醚、二缩乙二醇乙醚、醋酸丁酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯以及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；及/或
所述助剂选自表面活性剂和流平剂中的至少一种。
更进一步地，本发明还提供一种光刻工艺，包括如下步骤：
将上述光刻胶涂布在基底上，烘烤，制备光刻胶膜；
将所述光刻胶膜依次进行曝光、显影和热固化处理。
本发明提供一种聚合物，通过采用特定的二酐和二胺单元，在制备负性光刻胶时能够大幅度提高光刻胶的耐高温性，含有此聚合物光刻胶的分解温度高达250℃。进一步地，上述聚合物还会提高全波段光具有良好的目标线宽成像，可有效获得负性光刻图形以及提高光敏化效果。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本发明中，“取代或未取代”表示所定义的基团可以被取代，也可以不被取代。当所定义的基团为被取代时，应理解为所定义的基团可以被一个或多个取代基R取代，所述R选自但不限于：氘原子、氰基、异氰基、硝基或卤素、C1-30烷基、含有3-20个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳香基团、含有5-20个环原子的杂芳香基团、-NR’R”、硅烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、三氟甲基，且上述基团也可以进一步被本领域可接受取代基取代；可理解的，-NR’R”中R’和R”分别独立选自但不限于：H、氘原子、氰基、异氰基、硝基或卤素、C1-10烷基、含有3-20个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳香基团、含有5-20个环原子的杂芳香基团。
在本发明中，“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如，单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时，取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”，在没有特别说明的条件下也是同样的。例如，苯环的环原子数为6，萘环的环原子数为10，噻吩基的环原子数为5。
“芳基、芳香基或芳香基团”可以为单环或多环芳基。稠环芳香基团指芳香基团的环可以具有两个或多个环，其中两个碳原子被两个相邻的环共用，即稠环。所述的芳香基团选自但不限于：苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、苝基、并四苯基、芴基、二萘嵌苯基、苊基及其衍生物。
杂芳香基团指包含至少一个杂原子的杂芳香烃基。杂原子优选选自Si、N、P、O、S和/或Ge，特别优选选自Si、N、P、O和/或S。稠杂环芳香基团指包含至少一个杂原子的稠环杂芳香烃基。对于本发明的目的，芳香基团或杂芳香基团不仅包括芳香环的体系，而且包含非芳香族的环系。因此，比如吡啶、噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、卡宾等体系，对于该发明目的同样认为是芳香基团或杂环芳香基团。对于本发明的目的，稠环芳香族或稠杂环芳香族环系不仅包括芳香基团或杂芳香基团的体系，而且，其中多个芳香基团或杂环芳香基团也可以被短的非芳族单元间断(<10％的非H原子，优选小于5％的非H原子，比如C、N或O原子)。因此，比如9，9'-螺二芴，9，9-二芳基芴，三芳胺，二芳基醚等体系，对于该发明目的同样认为是稠环芳香族环系。
所述的杂芳香基团的实例包括但不限于：噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、三唑基、咪唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吲哚基、咔唑基、吡咯并咪唑基、吡咯并吡咯基、噻吩并吡咯基、噻吩并噻吩基、呋喃并吡咯基、呋喃并呋喃基、噻吩并呋喃基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、邻二氮萘基、喹喔啉基、菲啶基、伯啶基、喹唑啉基、喹唑啉酮基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基及其衍生物。
在本发明中，“烷基”可以表示直链、支链和/或环状烷基。烷基的碳数可以为1至50、1至30、1至20、1至10或1至6。包含该术语的短语，例如，“C1-9烷基”是指包含1～9个碳原子的烷基，每次出现时，可以互相独立地为C1烷基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基、C7烷基、C8烷基或C9烷基。烷基的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3，3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2，2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3，7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基、金刚烷等。
“杂烷基”是指在烷基的基础上至少一个碳原子被非碳原子所替代，杂原子优选选自Si、N、P、O、S和/或Ge，特别优选选自Si、N、P、O和/或S。
本发明中，基团中未指明连接位点时，表示基团中任选可连接位点作为连接位点；
本发明中，“环状的烷基”与“环烷基”含义相同。
本发明中，基团中未指明稠合位点时，表示基团中任选可稠合位点作为稠合位点，优选基团中处于邻位的两个或多个位点为稠合位点；
本发明中，取代基相连的单键贯穿相应的环，表述该取代基可与环的任选位置连接，例如
Figure BDA0003430770340000081
中R与苯环的任一可取代位点相连，如
Figure BDA0003430770340000082
表示
Figure BDA0003430770340000083
可与
Figure BDA0003430770340000084
上任选可取代位置形成并环。
本发明提供一种聚合物，聚合物的结构如通式(1)所示：
Figure BDA0003430770340000091
其中：R1选自
Figure BDA0003430770340000093
或单键；
R2选自-H、C1～C10卤代烃基、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基；
R4选自单键、-O-、C1～C10卤代烃、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基；
R3分别独立地选自-H或-OH；
n为10～110的整数。
在一个具体示例中，聚合物的相对分子质量为3000～50000。
优选地，聚合物的结构如通式(1-1)所示：
Figure BDA0003430770340000092
其中：R1选自
Figure BDA0003430770340000094
或单键；
R2选自-H、C1～C6卤代烃、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C6直链或环状杂烷基；
R4选自单键、-O-、C1～C6卤代烃、C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C6直链或环状杂烷基；
R3分别独立地选自-H或-OH；
n为50～100的整数。
在一个具体示例中，R2选自-H。
在一个具体示例中，R4选自-O-或单键。
在一个具体示例中，聚合物的结构如通式(2-1)-(2-3)所示中的至少一种：
Figure BDA0003430770340000101
其中，结构为式(2-1)的聚合物的相对分子质量为4000～46000，结构为式(2-2)的聚合物的相对分子质量为3500～43000，结构为式(2-3)的聚合物的相对分子质量为4000～45000。
本发明提供的一种聚合物，使用上述聚合物的结构式中相应结构的二酐和二胺经过缩合反应获得相应结构的聚合物，在制备负性光刻胶时会大幅度提高光刻胶的耐高温性，含有此聚合物光刻胶的分解温度高达250摄氏度。进一步地，上述聚合物还会提高全波段光具有良好的目标线宽成像，可有效获得负性光刻图形以及提高光敏化效果。
本发明还进一步地提供一种光刻胶，重量份数计，包括如下原料组分：
结构如上述的聚合物 5～20份、
光引发剂 1～6份以及
交联剂 5～20份。
优选地，光刻胶，重量份数计，包括如下组分：8～15份的结构如上述的聚合物、2～5份的光引发剂以及8～15份的交联剂。
在一个具体示例中，交联剂选自如(3-1)～(3-4)所示结构中的至少一种：
Figure BDA0003430770340000111
其中，分别独立地选自-H或C1～C10烷基；R6分别独立地选自C6～C10芳基或取代或未被取代的C1～C10直链或环状杂烷基。
优选地，上述交联剂的结构优选为
Figure BDA0003430770340000121
其中，R5选自-H或甲基；R6选自C6～C8芳基或取代或未被取代的C1～C6直链或环状杂烷基。
在一个具体示例中，交联剂为1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯。
在一个具体示例中，光引发剂选自如(4-1)～(4-6)所示结构化合物中的至少一种：
Figure BDA0003430770340000122
在一个具体示例中，原料组分还包括0.01～0.3份的助剂和40～60份的溶剂。
在一个具体示例中，溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基乙酰胺、二甲苯、苯甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、二缩乙二醇甲醚、二缩乙二醇乙醚、醋酸丁酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯以及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
在一个具体示例中，助剂选自表面活性剂和流平剂中的至少一种。
进一步优选为含氟表面活性剂以及含硅表面活性剂中的至少一种。
流平剂可以但不限于是MEGAFACE F-563(DIC株式会社)。
更进一步地，本发明还提供一种光刻工艺，包括如下步骤：
按照上述光刻胶涂布在基底上，烘烤，制备光刻胶膜；
将光刻胶膜依次进行曝光、显影和热固化处理。
在一个具体示例中，烘烤的条件包括：烘烤温度为115℃～125℃，时间为0.5min～2min。
在一个具体示例中，热固化处理的温度为100℃～120℃，时间为0.5min～2min。
在一个具体示例中，固化膜的厚度为0.2～10微米。
如上光刻胶可以应用于发光器件、显示面板或芯片制作。更为具体地，光刻胶可以应用于如照明LED、液晶LCD面板、OLED面板、MicroLED面板、MEMS芯片、半导体芯片、集成电路芯片等的制造或封装。
以下结合具体实施例对本发明的聚合物以及含有此聚合物的光刻胶做进一步详细的说明。以下实施例中所用的原料，如无特别说明，均为市售产品。
对苯二甲酸的酰氯化：
0℃混合浴条件下，反应釜中加入100ml的过量的氯化亚砜后，边搅拌边加入对苯二甲酸16.6g(100mmol)，搅拌3小时候用旋转蒸发仪将过量的氯化亚砜去除后得到氯化后产物20.1g备用。
4,4’-二苯醚二甲酸的酰氯化：
0度冰水混合浴条件下，反应釜中加入100ml的过量的氯化亚砜后，边搅拌边加入4,4’-二苯醚二甲酸25.8g(100mmol)，搅拌3小时候用旋转蒸发仪将过量的氯化亚砜去除后得到氯化后产物29.5g备用。
实施例1
本实施提供的聚合物的制备方法如下：室温通氮气条件下，4,4’-二氨基二苯醚(ODA)16.02g(80mmol)加入120ml的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中搅拌至完全溶解，然后将氯化后的对苯二甲酸氯化物20.1g(100mmol)缓慢加入反应釜继续搅拌4个小时。反应结束后，反应物混合溶液被倒入装有2L纯水的烧杯中沉淀出来聚合物固体，经过多次纯水清洗后放入真空烘箱保持80摄氏度进行干燥，经三天干燥后进行分子量分析，GPC确认重量本实施例提供的聚合物平均分子量约43000(安捷伦GPC-1260infinity II)。
Figure BDA0003430770340000141
进一步地，本实施例还提供一种光刻胶，将10g上述合成的聚合物聚酰胺树脂加入于γ-丁内酯(GBL)50g中，搅拌2小时至完全溶解，然后加入3g光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(上海麦克林生化科技)，丙烯酸酯交联剂1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯10g(TCI)，流平剂MEGAFACE F-563 0.1g(DIC株式会社)，搅拌2小时至全部溶解。最后将调好的样品用3M公司生产的0.2um过滤器进行过滤后得到光刻胶样品。
曝光显影及图形观察：对上诉调好的不同树脂的光刻胶样品，用苏斯公司生产的旋转涂布机LabSpin6通过旋转涂布方式在硅片上生成2um膜厚的膜，该基板被置于120℃热板上烘烤1分钟后降温至23℃室温，然后使用苏斯公司生产的曝光机MA6进行曝光，曝光后基板用TMAH 2.38％显影液显影1分钟后用纯水清洗，经过110℃后烘1分钟后，用日立公司生产的扫描电镜SU-8100观测断面并测定线宽确定解像度变化。
实施例2
本实施提供的聚合物的制备方法如下：室温通氮气条件下，3,3'-二羟基联苯胺(HAB)17.30g(80mmol)加入120mml的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中搅拌至完全溶解，然后将氯化后的对苯二甲酸氯化物20.1g(100mmol)缓慢加入反应釜继续搅拌4个小时。反应结束后，反应物混合溶液被倒入装有2L纯水的烧杯中沉淀出来聚合物固体，经过多次纯水清洗后放入真空烘箱保持80摄氏度进行干燥，经三天干燥后进行分子量分析，GPC确认重量本实施例提供的聚合物平均分子量约38000(安捷伦GPC-1260infinity II)。
Figure BDA0003430770340000151
进一步地，本实施例还提供一种光刻胶，将10g上述合成的聚合物聚酰胺树脂加入于γ-丁内酯(GBL)50g中，搅拌2小时至完全溶解，然后加入3g光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(上海麦克林生化科技)，丙烯酸酯交联剂1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯10g(TCI)，流平剂MEGAFACE F-563 0.1g(DIC株式会社)，搅拌2小时至全部溶解。最后将调好的样品用3M公司生产的0.2um过滤器进行过滤后得到光刻胶样品。
曝光显影及图形观察：对上诉调好的不同树脂的光刻胶样品，用苏斯公司生产的旋转涂布机LabSpin6通过旋转涂布方式在硅片上生成2um膜厚的膜，该基板被置于120℃热板上烘烤1分钟后降温至23℃室温，然后使用苏斯公司生产的曝光机MA6进行曝光，曝光后基板用TMAH 2.38％显影液显影1分钟后用纯水清洗，经过110℃后烘1分钟后，用日立公司生产的扫描电镜SU-8100观测断面并测定线宽确定解像度变化。
实施例3
本实施提供的聚合物的制备方法如下：室温通氮气条件下，3,3'-二羟基联苯胺(HAB)17.30g(80mmol)加入120mml的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中搅拌至完全溶解，然后将氯化后的4,4'-二苯醚二甲酸氯化物29.5g(100mmol)缓慢加入反应釜继续搅拌4个小时。反应结束后，反应物混合溶液被倒入装有2L纯水的烧杯中沉淀出来聚合物固体，经过多次纯水清洗后放入真空烘箱保持80摄氏度进行干燥，经三天干燥后进行分子量分析，GPC确认重量本实施例提供的聚合物平均分子量约42000(安捷伦GPC-1260infinity II)。
Figure BDA0003430770340000161
进一步地，本实施例还提供一种光刻胶，将10g上述合成的聚合物聚酰胺树脂加入于γ-丁内酯(GBL)50g中，搅拌2小时至完全溶解，然后加入3g光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(上海麦克林生化科技)，丙烯酸酯交联剂1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯10g(TCI)，流平剂MEGAFACE F-563 0.1g(DIC株式会社)，搅拌2小时至全部溶解。最后将调好的样品用3M公司生产的0.2um过滤器进行过滤后得到光刻胶样品。
曝光显影及图形观察：对上诉调好的不同树脂的光刻胶样品，用苏斯公司生产的旋转涂布机LabSpin6通过旋转涂布方式在硅片上生成2um膜厚的膜，该基板被置于120℃热板上烘烤1分钟后降温至23℃室温，然后使用苏斯公司生产的曝光机MA6进行曝光，曝光后基板用TMAH 2.38％显影液显影1分钟后用纯水清洗，经过110℃后烘1分钟后，用日立公司生产的扫描电镜SU-8100观测断面并测定线宽确定解像度变化。
对比例1
本对比例提供一种光刻胶，将10g酚醛树脂加入于丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)50g中，搅拌2小时至完全溶解，然后加入3g光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(上海麦克林生化科技)，丙烯酸酯交联剂1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯10g(TCI)，流平剂MEGAFACE F-563 0.1g(DIC株式会社)，搅拌2小时至全部溶解。最后将调好的样品用3M公司生产的0.2um过滤器进行过滤后得到光刻胶样品。
性能测试与结果分析
耐热性测试：对上诉调好的样品，用苏斯公司生产的旋转涂布机LabSpin6通过旋转涂布方式在硅片上生成光刻胶膜，该基板被置于120℃热板上烘烤1分钟后降温至23℃室温。用刮刀将硅片表面的光刻胶膜刮落收集，可以得到约1g左右样品。用电子秤称量样品0.5g至于TGA铝钵中，然后用PerkinElmer TGA-8000测量材料随温度变化曲线，确认材料失重5％时的温度Td。
Figure BDA0003430770340000171
对比例1光刻胶中添加了酚醛树脂成像良好，但耐热性能较差，大概在150度上下开始产生挥发物。实施例1由于聚合物的碱溶性较差，曝光显影后非曝光区域难以被碱性显影液TMAH显影液完全溶解去除，曝光显影后得到的图形较差，但成形后材料的耐热性较酚醛树脂有较大提高，性能良好。实施例2与实施例3提供的聚合物具有碱溶性基团，具有良好的碱溶性，非曝光区域在TMAH显影液中可以完全溶解被去除，曝光区域则由于丙烯酸脂的聚合固化而留下，可以得到良好的光刻图形，且耐热性能得到了大幅提高。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种光刻胶，其特征在于，以重量份数计，包括如下原料组分：
聚合物 8～15份、
光引发剂 2～5份，以及
交联剂 8～15份；
其中，所述聚合物的结构如通式(2-2)以及(2-3)所示中的至少一种：
Figure FDA0003430770330000011
其中，结构为式(2-2)的聚合物的相对分子质量为3500～43000，结构为式(2-3)的聚合物的相对分子质量为4000～45000；
所述交联剂为1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯。
2.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，结构为式(2-2)的聚合物的相对分子质量为38000。
3.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，结构为式(2-3)的聚合物的相对分子质量为42000。
4.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述光引发剂选自如(4-1)～(4-6)所示结构化合物中的至少一种：
Figure FDA0003430770330000021
5.如权利要求1～4任一项所述的光刻胶，其特征在于，所述原料组分还包括0.01～0.3份的助剂和40～60份的溶剂。
6.如权利要求5所述的光刻胶，其特征在于，所述溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基乙酰胺、二甲苯、苯甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、二缩乙二醇甲醚、二缩乙二醇乙醚、醋酸丁酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯以及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
7.如权利要求5所述的光刻胶，其特征在于，所述助剂选自表面活性剂和流平剂中的至少一种。
8.一种光刻工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将权利要求1～7任一项所述光刻胶涂布在基底上，烘烤，制备光刻胶膜；
将所述光刻胶膜依次进行曝光、显影和热固化处理。
9.如权利要求8所述的光刻工艺，其特征在于，烘烤的温度为115℃～125℃，烘烤的时间为0.5min～2min。
10.如权利要求8所述的光刻工艺，其特征在于，热固化处理的温度为100℃～120℃，热固化处理的时间为0.5min～2min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488695A (zh) * 2021-12-27 2022-05-13 苏州理硕科技有限公司 光刻胶下层材料组合物及其制备方法、光刻胶下涂层

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1806207A (zh) * 2004-04-27 2006-07-19 克拉通聚合物研究有限公司 可光致固化的组合物和包括它的胶版印刷板
CN105223776A (zh) * 2015-11-05 2016-01-06 吉林大学 负性含氟光刻胶组合物及用于制备mzi型热-光开关
TW201811728A (zh) * 2016-07-25 2018-04-01 信越化學工業股份有限公司 四羧酸二酯化合物、聚醯亞胺前驅體之聚合體及其製造方法、負型感光性樹脂組成物、圖案形成方法及硬化被膜形成方法
TW201843526A (zh) * 2017-04-26 2018-12-16 日商日立化成股份有限公司 感光性樹脂組成物及抗蝕劑圖案的形成方法
KR20200041284A (ko) * 2018-10-11 2020-04-21 주식회사 엘지화학 유기 황 화합물 및 이를 포함하는 감광성 조성물, 상기 유기 황 화합물을 포함하는 패턴 및 상기 조성물을 이용한 패턴 형성 방법
CN112731764A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 苏州理硕科技有限公司 负性光刻胶组合物和形成光刻胶图案的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1806207A (zh) * 2004-04-27 2006-07-19 克拉通聚合物研究有限公司 可光致固化的组合物和包括它的胶版印刷板
CN105223776A (zh) * 2015-11-05 2016-01-06 吉林大学 负性含氟光刻胶组合物及用于制备mzi型热-光开关
TW201811728A (zh) * 2016-07-25 2018-04-01 信越化學工業股份有限公司 四羧酸二酯化合物、聚醯亞胺前驅體之聚合體及其製造方法、負型感光性樹脂組成物、圖案形成方法及硬化被膜形成方法
TW201843526A (zh) * 2017-04-26 2018-12-16 日商日立化成股份有限公司 感光性樹脂組成物及抗蝕劑圖案的形成方法
KR20200041284A (ko) * 2018-10-11 2020-04-21 주식회사 엘지화학 유기 황 화합물 및 이를 포함하는 감광성 조성물, 상기 유기 황 화합물을 포함하는 패턴 및 상기 조성물을 이용한 패턴 형성 방법
CN112731764A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 苏州理硕科技有限公司 负性光刻胶组合物和形成光刻胶图案的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114488695A (zh) * 2021-12-27 2022-05-13 苏州理硕科技有限公司 光刻胶下层材料组合物及其制备方法、光刻胶下涂层

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