一种干膜抗蚀剂层压体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种干膜抗蚀剂层压体及其制备方法和应用，所述干膜抗蚀剂层压体包括支撑膜、保护膜以及设于支撑膜与保护膜之间的抗蚀剂膜，所述抗蚀剂膜由感光性树脂组合物涂布在所述支撑膜表面经干燥后形成，且所述支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度为3.0

【技术实现步骤摘要】
一种干膜抗蚀剂层压体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种干膜抗蚀剂层压体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在印刷电路板、引线框架、太阳能电池、导体封装、BGA（Ball Grid Array）、CPS（Chip Size Package）封装中，干膜抗蚀剂层压体被广泛用作图形转移的关键材料。干膜抗蚀剂层压体为三层结构，依次由支撑膜、抗蚀剂膜和保护膜组成，抗蚀剂膜是将感光性树脂组合物涂布在支撑膜表面，然后干燥形成的，保护膜通过热压合层叠在抗蚀剂膜上面。作为该抗蚀剂层压体的保护膜，主要是为了保护抗蚀剂膜无污染，防止抗蚀剂膜粘连在一起；支撑膜是抗蚀剂层压体制作的载体层，起到支撑的作用。
[0003]在制作线路板时，工艺流程很多，与干膜抗蚀剂相关的工艺流程为：贴膜、曝光、显影、图形电镀、蚀刻和退膜。在使用过程中，保护膜和支撑膜需要采用分步剥离步骤，但是在实际操作过程中，容易出现以下问题：（1）贴膜过程中，通过手动贴膜机或者自动贴膜机（包含卷对卷贴膜）剥离保护膜，将支撑膜和抗蚀剂膜热贴合在覆铜板上，在此过程中，如果支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度不足，容易出现支撑膜和抗蚀剂膜剥离问题，进而在支撑膜和抗蚀剂膜之间产生气泡，导致压膜不良的问题。（2）贴膜后需要静置15分钟以上进行曝光，曝光后静置15分钟以上进行显影，显影过程中需要剥离支撑膜，在此过程中，如果支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度高，则容易出现不易剥离支撑膜的问题，影响实际的应用。
[0004]中国专利CN102007452B提供了一种感光性树脂层压体，通过使用烷氧基化四官能团丙烯酸酯单体，该感光性树脂层压体具有盖孔性良好、支撑层能够按照计划剥离的特性。但是该专利没有对贴膜过程中支撑膜和抗蚀剂膜的剥离特性做进一步研究。
[0005]中国专利CN1265244C提供了一种具有支撑膜和在支撑膜上形成的感光性树脂层的感光性元件，通过使用由至少三层构成的多层支撑膜，避免感光性树脂组合物层因为凹凸问题导致在电路形成用基板上层叠时会出现气泡卷入现象，但是该专利没有对支撑膜与抗蚀剂膜的剥离特性做进一步研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了克服现有技术中的干膜抗蚀剂层压体在贴膜过程中容易出现支撑膜和抗蚀剂膜剥离问题，而在后续剥离支撑膜的过程中则容易出现不易剥离支撑膜的问题，影响实际的应用的缺陷，因而提供了一种干膜抗蚀剂层压体及其制备方法和应用，以克服上述不足之处。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种干膜抗蚀剂层压体，包括支撑膜、保护膜以及设于支撑膜与保护膜之间的抗蚀剂膜；所述支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度为3.0
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17.0 N/m，支撑膜达因值为35
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45 mN/m。
[0008]本专利技术中的干膜抗蚀剂层压体为三层复合式的结构，其关键点在于本专利技术通过控制支撑膜与抗蚀剂膜之间的剥离强度以及支撑膜的达因值，以达到更好的实际应用效果。
[0009]本专利技术中支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度为3.0
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17.0 N/m，经过专利技术人测试得知，当支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度在此范围区间内，能够保证在贴膜过程中不会出现支撑膜和抗蚀剂膜剥离的问题，而当干膜抗蚀剂层压体经过曝光显影时，也不会出现支撑膜和抗蚀剂膜不易剥离的问题。
[0010]此外，经过测试可知，当支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度小于3.0 N/m后，由于两者之间的剥离强度过小，会导致在贴膜过程中出现支撑膜和抗蚀剂膜剥离的问题，从而在两者之间引入气泡导致压膜不良。而当支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度大于17.0 N/m后，由于两者之间的剥离强度过高，导致在经过曝光显影后支撑膜难以从抗蚀剂膜表面剥离，从而影响实际的应用。
[0011]此外，经过专利技术人的研究发现，支撑膜与抗蚀剂膜之间的剥离强度与支撑膜的达因值有着密切的关系，达因值表示的是表面张力系数的大小，通常用达因笔测试。经过专利技术人测试可知，当支撑膜的达因值小于35 mN/m时，表面张力过低，会导致支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度不足，贴膜时容易剥离；而当支撑膜达因值高于45 mN/m时，由于表面张力过大导致支撑膜与抗蚀剂膜剥离强度过大，显影时不易剥离。
[0012]作为优选，所述抗蚀剂膜中的溶剂残存在0.05%
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0.5 %之间。
[0013]本专利技术中支撑膜与抗蚀剂膜之间的剥离强度除受到支撑膜的达因值的影响之外，经过专利技术人研究还发现，抗蚀剂膜中的溶剂残存值对于两者之间的剥离强度也有较大的影响。在相同达因值的前提下，抗蚀剂膜中的溶剂残存越高，支撑膜与抗蚀剂膜之间的剥离强度也相应越高。经实测后发现，当抗蚀剂膜中的溶剂残存小于0.05%后，支撑膜与抗蚀剂膜之间的剥离强度小于3 N/m，而当溶剂残存大于0.5 %后，支撑膜与抗蚀剂膜之间的剥离强度大于17.0 N/m。
[0014]作为优选，所述支撑膜可以是低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯等薄膜。
[0015]进一步优选，所述支撑膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜由对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）缩聚形成均聚物。
[0016]作为优选，保护膜选择低透湿性、易剥离的树脂膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯薄膜等。
[0017]作为优选，所述抗蚀剂膜由感光性树脂组合物涂布在所述支撑膜表面经干燥后形成；所述感光性树脂组合物按照重量份数计，包括：粘合剂聚合物50
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70份、光聚合单体10
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50份、引发剂0.5
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5份和添加剂0.5
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5份。
[0018]经过实际测试，我们发现感光性树脂组合物中各组分的添加量对于最终得到的抗蚀剂膜的质量具有明显的影响。
[0019]其中，我们发现当粘合剂聚合物的添加量小于50份后，整个述感光性树脂组合物的粘度较低，使得最终得到的抗蚀剂膜的厚度无法达到要求值，同时还会导致其在支撑膜表面的附着性能出现下降。而当粘合剂聚合物的添加量大于70份后，整个述感光性树脂组合物的粘度过高，不利于感光性树脂组合物的流平，导致最终的抗蚀剂膜的平整度下降，从
而影响抗蚀剂膜的分辨率。
[0020]而当光聚合单体的添加量小于10份后，会导致抗蚀剂膜的粘结性能下降，导致剥离强度较低，而当光聚合单体的添加量大于50份后，粘结能力过强，则会导致抗蚀剂膜难以从支撑膜表面剥离。同时，过高以及过低的光聚合单体添加量对于整体干膜抗蚀剂层压体的图形电镀性能均有一定的影响。
[0021]当引发剂的小于0.5份后，会导致整体感光性树脂组合物的聚合度较低，而当引发剂的大于5份后，则会导致聚合过度，导致抗蚀剂膜较脆，不利于成型。
[0022]当添加剂少于0.5份时，添加剂作用没有充分发挥，当添加剂大于5份时，则会影响干膜分辨率和附着力性能。
[0023]作为优选，所述粘合剂聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干膜抗蚀剂层压体，其特征在于，包括支撑膜、保护膜以及设于支撑膜与保护膜之间的抗蚀剂膜；所述支撑膜与抗蚀剂膜的剥离强度为3.0
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17.0 N/m，支撑膜达因值为35
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45 mN/m。2.根据权利要求1所述的一种干膜抗蚀剂层压体，其特征在于，所述抗蚀剂膜中的溶剂残存在0.05%
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0.5 %之间。3.根据权利要求1所述的一种干膜抗蚀剂层压体，其特征在于，所述抗蚀剂膜由感光树脂组合物涂布在所述支撑膜表面经干燥后形成；所述感光性树脂组合物按照重量份数计，包括：粘合剂聚合物50
‑
70份、光聚合单体20
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50份、引发剂0.5
‑
5份和添加剂0.5
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5份。4.根据权利要求3所述的一种干膜抗蚀剂层压体，其特征在于，所述粘合剂聚合物由不饱和羧酸和乙烯基化合物共聚得到；且粘合剂聚合物的酸值为100
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300 mg KOH/g。5.根据权利要求3所述的一种干膜抗蚀剂层压体，其特征在于，所述光聚合单体包含如下通式（Ⅰ）、通式（Ⅱ）以及通式（Ⅲ）所示化合物；（Ⅰ）；其中：式（Ⅰ）中，R1和R2各自独立地为H或者CH3，R3为聚环氧丙烷或者聚环氧乙烷，R3的平均分子量范围为400
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：韩传龙，李伟杰，张浙南，朱薛妍，陈涛，黄磊，
申请(专利权)人：杭州福斯特电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：