一种光刻胶组合物和形成光刻胶的图案的方法与流程

本发明涉及感光彩礼，尤其涉及一种光刻胶组合物和形成光刻胶的图案的方法。

背景技术：

1、光刻胶是一类通过光束、电子束、离子束等能量辐射后，溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料，在集成电路和半导体分立器件的微细加工中有着广泛的应用，通过将光刻胶涂覆在半导体、导体和绝缘体材料上，经曝光、显影后留下的部分对底层起保护作用，然后采用蚀刻剂进行蚀刻就可将所需要的微细图形从掩膜版转移到待加工的衬底上，因此光刻胶是微细加工技术中的关键材料。根据光化学反应机理不同，光刻胶分为正性光刻胶与负性光刻胶；曝光后，光刻胶在显影液中溶解性增加，得到与掩膜版相同图形的称为正性光刻胶；曝光后，光刻胶在显影液中溶解性降低甚至不溶，得到与掩膜版相反图形的称为负性光刻胶，两种光刻胶都有各自不同的应用领域。

2、纳米压印光刻胶的粘力是指其在涂覆在基片上后具有的粘附性和黏度特性，粘力的大小受多种因素的影响，包括光刻胶的配方、浓度、分子量、溶剂选择以及涂覆和烘烤条件等。一般可通过以下几种方法得到低粘的纳米压印光刻胶：选择分子量较低的光刻胶材料，可以降低其粘性，从而得到低粘的纳米压印光刻胶；添加溶剂或稀释剂降低光刻胶的浓度，从而降低其粘力；优化涂覆和烘烤条件，例如降低涂覆速度、减小涂覆厚度或降低烘烤温度等，都可以在一定程度上降低光刻胶的粘力；在涂覆光刻胶之前，对基片进行表面处理，改变基片表面的亲疏水性，从而影响光刻胶的粘附性，例如，通过表面修饰剂、界面剂或聚合物修饰等方法，可以减少光刻胶与基片之间的粘附力，实现低粘的效果。

3、cn105242493a公开了一种紫外光固化纳米压印光刻胶及其制备方法，该光刻胶包括：环氧丙烯酸酯5％-20％、紫外光引发剂1％-5％、乙二醇单异丙基醚30％-70％、活性稀释剂10％-15％、表面活性剂10％-20％、有机硅杂化材料5％-10％、其他微量助剂0 .5％-2％。其制备方法为：在无紫外光的条件下，先往反应釜中加入乙二醇单异丙基醚，在80转/分钟的搅拌下加入活性稀释剂、环氧丙烯酸酯，3分钟后加入紫外光引发剂，待完全溶解后加入表面活性剂、有机硅杂化材料和微量助剂，5分钟后用2000目滤网过滤得成品。该成品透明均一、有良好的储存性能，且粘度较低，硅杂化材料有效保证了其抗刻蚀性能，能得到

4、高分辨率的纳米图案。

5、纳米压印所用的光刻胶需要脱模，在实际使用中对粘力的要求是既防止脱胶又易脱模，光刻胶的粘力太大和固化过程中体积收缩都会影响脱模效果和图像完整性，以上这些专利文献报道的方案并不能同时解决以上问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种光刻胶组合物和形成光刻胶的图案的方法，通过利用特殊的树脂与单体相结合，从而制备得到的光刻胶经紫外光固化，并对芯片制造中的所需要粘接的硅氧化物和导电材料铝都有较好的粘接强度即附着力。

2、为实现上述目的，本发明提供一种光刻胶组合物，包括以下重量分的原料：醇酸树脂10-40份、有机溶剂50-80份，光引发剂1-5份，季戊四醇四巯基丙烯酸酸酯50-60份；酸树脂为水性醇酸树脂。

3、醇酸树脂的合成方法包括以下步骤：

4、将大豆油、三羟甲基丙烷和酸催化剂按照一定比例混合，升温使其发生溶解，得到初混液；单甘油酯与甲醇按照1:3的体积比混合后加入到初混液中后进行降温，得到混合液；

5、在混合液中加入偏苯三酸酐和二甲苯，加热至白色偏酐消失，加入一定量的顺丁烯二酸酐，加热后分离反应产生的水，然后继续反应一段时间后抽出二甲苯，得到水性醇酸树脂。

6、作为优选，所述有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚中的一种或多种。

7、作为优选，所述光引发剂为三芳基硫鎓盐、二苯基碘六氟磷酸盐、三苯基氯化硫鎓盐、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷中的一种或多种。

8、作为优选，所述甲基丙烯酸酯的合成步骤如下：

9、将双（2-羟乙基）二硫化物和三乙胺溶解在无水四氢呋喃中，将甲基丙烯酰氯加到四氢呋喃溶液中，反应完成后过滤反应后的混合物，去除副产物三乙胺盐酸盐，蒸发滤液除去溶剂后，将粗产物溶于氯仿中洗涤，纯化后进行干燥，减压蒸馏后得到二硫基二甲基丙烯酸酯。

10、本申请还公开了一种光刻胶的图案化方法，其特征在于，包括如下步骤： 上文任一项所述的光刻胶组合物涂覆在基板上，依次经预烘、曝光、显影和固化，在所述基板上形成固化膜图案层。

11、本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的光刻胶附着力强，且添加有全无机钙钛矿纳米晶，在进行光刻图案化的过程中，使用直接光刻法构建精细图形，避免了在光刻胶转换和制备过程中因配体交换或脱落导致的团聚和效率降低。对于单体丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯发生显著的均聚，反应表现为分子量逐步增长和链增长的结合，是双循环反应，这些梯级链生长系统在动力学上更复杂，但扩展了材料范围，能够更好地控制和实现更大范围的聚合和聚合物性质。

技术特征：

1.一种光刻胶组合物，其特征在于：包括以下重量分的原料：醇酸树脂10-40份、有机溶剂50-80份，光引发剂1-5份，季戊四醇四巯基丙烯酸酸酯50-60份；所述醇酸树脂为水性醇酸树脂。

2.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述醇酸树脂的合成方法包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇单甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的光刻组合物胶，其特征在于，所述光引发剂为三芳基硫鎓盐、二苯基碘六氟磷酸盐、三苯基氯化硫鎓盐、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯氧磷中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯的合成步骤如下：

6.一种光刻胶的图案化方法，其特征在于，包括如下步骤： 将权利要求1-5任一项所述的光刻胶组合物涂覆在基板上，依次经预烘、曝光、显影和固化，在所述基板上形成固化膜图案层。

技术总结本发明公开了一种光刻胶及其制备方法，本发明提供的光刻胶附着力强，且添加有全无机钙钛矿纳米晶，在进行光刻图案化的过程中，使用直接光刻法构建精细图形，避免了在光刻胶转换和制备过程中因配体交换或脱落导致的团聚和效率降低。对于单体丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯发生显著的均聚，反应表现为分子量逐步增长和链增长的结合，是双循环反应，这些梯级链生长系统在动力学上更复杂，但扩展了材料范围，能够更好地控制和实现更大范围的聚合和聚合物性质。技术研发人员：杨遇春,刘启升,卜江,王桥受保护的技术使用者：珠海市容大感光科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5