一种正性光刻胶及其在G线光刻机中的应用的制作方法

本发明涉及光刻，尤其涉及一种正性光刻胶及其在g线光刻机中的应用。

背景技术：

1、ldi的英文全称是laser direct imaging，中文全称是激光直接成像技术，用于pcb工艺中的曝光工序。ldi技术是通过曝光机发射紫外线波长，将图像信息从胶片或其他透明体传输到涂有感光材料的表面的机器。是用激光扫描的方法直接将图形文件cam资料中的图像在玻璃或其他基本上成像。

2、现有ldi中所使用设备对输入文件要特定要求，仅可接受cam资料，同时对图形坐标、位置、区域等都有要求。此外现有ldi工艺，即便采用最优的设备和技术也仅能完成最小20μm线宽的图形蚀刻。其图形纹理线宽线距无法满足微米级要求。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种玻纤/皮革盖板的一体成型工艺，本发明所述正性光刻胶用于g5.5half光刻线，可以提高光刻的分辨率。

2、本发明提出了一种正性光刻胶，其原料按重量百分比计包括：二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂20-40％、感光剂1-10％、溶剂50-70％，其中，各原料的重量百分比总和为100％；

3、在感光剂的制备过程中，将没食子酸、4,4-二羟基二苯甲酮、有机溶剂混匀，进行酯化反应，然后加入2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯和催化剂，继续反应，得到感光剂。

4、发明人发现采用g线光刻机代替ldi技术，对玻璃进行光刻处理，可以降低图形蚀刻的线宽、线距。虽然现在光刻机有g线光刻机、i线光刻机、krf线光刻机、arf线光刻机、arfi线光刻机、euv光刻机，且euv光刻机的最小制程达到7nm，但是i线至euv光刻机的造价更高，成本更高，在玻璃制品(如手机盖板、工业玻璃等)产品的实际生产中，使用g线光刻机具有更好的性价比。

5、但是在研究过程中发现，即便使用g线光刻机，其图形蚀刻的线宽、线距仍然无法达到微米级要求。因此，发明人针对g线光刻机，进行光刻胶的研究，最终获得本发明所述光刻胶，将本发明所用光刻胶与g线光刻机相互配合，可以使得图形蚀刻的线宽、线距达到2-5μm，大幅提高其分辨率，玻璃产品纹理精密可体现出闪光砂效果，光影流畅，手感细腻。

6、本发明通过没食子酸的羧基与4,4-二羟基二苯甲酮的一个羟基发生酯化反应，并且其具有多个酚羟基，可以与2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯反应，获得感光剂；使得感光剂中含有多个重氮萘醌基团，可以提高光刻胶的光敏性，进而提高光刻图形的分辨率；并且感光剂中引入了二苯甲酮结构，可以进一步提高光刻胶的光敏性，提高分辨率；

7、并且本发明所述感光剂与二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂相互配合，经曝光后，感光剂中的重氮萘醌基团产生酸性物质，可使得二碳酸二叔丁酯脱保护，进一步提高光刻胶的光敏性，进一步提高光刻的分辨率。

8、优选地，在感光剂的制备过程中，没食子酸、4,4-二羟基二苯甲酮、2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯的摩尔比为1:1:2.8-3.2。

9、通过控制没食子酸、4,4-二羟基二苯甲酮、2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯的摩尔比，使得感光剂中仍保留一个羟基，提高感光剂和酚醛树脂的相容性，使得二者能均匀分散，进一步提高光刻效果。

10、优选地，在感光剂的制备过程中，2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯与催化剂的摩尔比为1:1-1.1。

11、优选地，在感光剂的制备过程中，有机溶剂为丙酮。

12、优选地，在感光剂的制备过程中，催化剂为三乙胺。

13、优选地，在感光剂的制备过程中，酯化反应的温度为室温，酯化反应的时间为4-6h。

14、优选地，在感光剂的制备过程中，继续反应的温度为室温，继续反应的时间为10-12h。

15、优选地，在感光剂的制备过程中，继续反应后，加入氯化钠水溶液沉淀，取固体洗涤，干燥得到感光剂。

16、优选地，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，将酚醛树脂与4-二甲氨基吡啶、丙酮混匀，然后加入二碳酸二叔丁酯，进行反应得到二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂。

17、优选地，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，反应温度为45-50℃，反应时间为4-6h。

18、优选地，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，二碳酸二叔丁酯与酚醛树脂的重量比为0.8-1:10。

19、优选地，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，酚醛树脂的合成原料为邻苯二酚和甲醛。

20、本发明用邻苯二酚作为原料，廉价易得，可以降低成本，并且通过控制二碳酸二叔丁酯的用量，使得酚醛树脂具有合适的二碳酸二叔丁酯接枝量和适宜的羟基含量，一方面可以与感光剂实现良好的氢键结合，实现良好曝光显影效果，提高蚀刻分辨率；另一方面，剩余适量的邻苯二酚基团可以提高光刻胶与基材的粘附结合力，避免后面显影、蚀刻过程中光刻胶容易脱附，出现光刻分辨不高的问题。

21、上述酚醛树脂的合成方法可以按照本领域常规方法合成获得，其合成方法可以为：取等摩尔量的邻苯二酚、甲醛，与碱性有机溶剂混匀，进行聚合反应得到酚醛树脂。

22、优选地，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。

23、上述正性光刻胶中，1,4-二氧六环的含量＜0.08wt％、甲酚的含量＜0.15wt％；上述正性光刻胶还可以含有流平剂、增粘剂等。

24、本发明还提出了上述正性光刻胶的制备方法，包括如下步骤：取二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂、感光剂、溶剂混匀得到正性光刻胶。

25、本发明还提出了上述正性光刻胶在g线光刻机中的应用。

26、优选地，g线光刻机为g5.5half光刻线。

27、有益效果：

28、本发明通过设计合适的正性光刻胶，用于g5.5half光刻线进行玻璃盖板光刻时，可以使得图形蚀刻的线宽、线距达到2-5μm，大幅提高其分辨率，蚀刻后纹理呈立体效果，产品纹理精密可体现出闪光砂效果，光影流畅，手感细腻，图案纹理多样化；目前同类玻璃盖板效果中可实现的最小线宽线距。

29、并且使用g5.5half光刻线进行光刻，图案纹理可直接输出cad文件，相较于ldi技术，可节省大量图形处理工作；一条光刻线较现有一条ldi线产能提升约8-10倍，成本节约约30％。

技术特征：

1.一种正性光刻胶，其特征在于，其原料按重量百分比计包括：二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂20-40％、感光剂1-10％、溶剂50-70％，其中，各原料的重量百分比总和为100％；

2.根据权利要求1所述正性光刻胶，其特征在于，在感光剂的制备过程中，没食子酸、4,4-二羟基二苯甲酮、2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯的摩尔比为1:1:2.8-3.2；优选地，在感光剂的制备过程中，2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯与催化剂的摩尔比为1:1-1.1。

3.根据权利要求1或2所述正性光刻胶，其特征在于，在感光剂的制备过程中，有机溶剂为丙酮；优选地，在感光剂的制备过程中，催化剂为三乙胺。

4.根据权利要求1-3任一项所述正性光刻胶，其特征在于，在感光剂的制备过程中，酯化反应的温度为室温，酯化反应的时间为4-6h；优选地，在感光剂的制备过程中，继续反应的温度为室温，继续反应的时间为10-12h。

5.根据权利要求1-4任一项所述正性光刻胶，其特征在于，在感光剂的制备过程中，继续反应后，加入氯化钠水溶液沉淀，取固体洗涤，干燥得到感光剂。

6.根据权利要求1-5任一项所述正性光刻胶，其特征在于，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，将酚醛树脂与4-二甲氨基吡啶、丙酮混匀，然后加入二碳酸二叔丁酯，进行反应得到二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂。

7.根据权利要求6所述正性光刻胶，其特征在于，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，反应温度为45-50℃，反应时间为4-6h；优选地，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，二碳酸二叔丁酯与酚醛树脂的重量比为0.8-1:10；优选地，在二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂的制备过程中，酚醛树脂的合成原料为邻苯二酚和甲醛。

8.根据权利要求1-7任一项所述正性光刻胶，其特征在于，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。

9.一种如权利要求1-8任一项所述正性光刻胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂、感光剂、溶剂混匀得到正性光刻胶。

10.一种如权利要求1-8任一项所述正性光刻胶在g线光刻机中的应用；优选地，g线光刻机为g5.5half光刻线。

技术总结本发明公开一种正性光刻胶，其原料按重量百分比计包括：二碳酸二叔丁酯改性酚醛树脂20‑40％、感光剂1‑10％、溶剂50‑70％，其中，各原料的重量百分比总和为100％；在感光剂的制备过程中，将没食子酸、4,4‑二羟基二苯甲酮、有机溶剂混匀，进行酯化反应，然后加入2‑重氮‑1‑萘醌‑5‑磺酰氯和催化剂，继续反应，得到感光剂。本发明还公开了上述正性光刻胶的制备方法及其在在G线光刻机中的应用。本发明所述正性光刻胶用于G5.5Half光刻线，可以提高光刻的分辨率。技术研发人员：吴建勇,魏中凯,崔方园受保护的技术使用者：合肥金龙浩科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11