一种丙烯酸树脂、光刻胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种丙烯酸树脂、光刻胶及其制备方法与应用，属于半导体技术领域。丙烯酸树脂的结构式如下：其中n＝12

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸树脂、光刻胶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种丙烯酸树脂、光刻胶及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]Gpp是Glassivation(玻璃化)passivation(钝化)parts(元件)or parts of an apparats(器件)词组的缩写，是玻璃钝化类器件的统称，它泛指引入或包含有结质膜保护工艺手段的所有有源器件。
[0003]GPP工艺重要的制程是在硅硅片基板上涂布光刻胶
‑
烘烤
‑
曝光
‑
显影
‑
后烘后，进入氢氟酸体系的蚀刻液中，蚀刻硅50μm以上，形成所需的图形。
[0004]目前光刻胶体系分为酚醛系、环化橡胶系、丙烯酸系和聚酰亚胺系，经过市场调研和厂家不断的测试，发现目前环化橡胶橡胶体系光刻胶能满足氢氟酸蚀刻液体的蚀刻。
[0005]氢氟酸蚀刻硅的化学反应为：Si+4HF＝SiF4↑
+2H2↑
，由于氢氟酸在蚀刻的时候产生大量的热，光刻胶的胶面容易脱落，无法保护底材的硅，容易形成测蚀，故此其他体系的光刻胶目前无法应用与氢氟酸体系的蚀刻液。
[0006]但常见的环化橡胶体系的负性光刻胶，由于其没有水溶性，所需的显影液为有机显影液，且加有机漂洗液，对环境污染比较大。
[0007]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种丙烯酸树脂，其可使光刻胶至少耐氢氟酸体系的蚀刻。
[0009]本专利技术的目的之二在于提供一种上述丙烯酸树脂的制备方法。
[0010]本专利技术的目的之三在于提供一种制备原料含上述丙烯酸树脂的光刻胶。
[0011]本专利技术的目的之四在于提供一种上述光刻胶的制备方法。
[0012]本专利技术的目的之五在于提供一种上述光刻胶的应用。
[0013]本申请可这样实现：
[0014]第一方面，本申请提供一种丙烯酸树脂，其结构式如下：
[0015]其中n＝12
‑
20，*代表连接点。
[0016]在可选的实施方式中，丙烯酸树脂的分子量为8000
‑
12000，分布宽度的指数为1
‑
3；
[0017]和/或，丙烯酸树脂的粘度为700
‑
1200mPa
·
s。
[0018]第二方面，本申请提供如前述实施方式任一项的丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：按结构式制备丙烯酸树脂。
[0019]在可选的实施方式中，丙烯酸树脂的制备包括：将制备原料在催化剂存在的条件下，于第一溶剂环境中进行合成。
[0020]在可选的实施方式中，催化剂为AIBM或BOP，和/或，第一溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇二乙醚中的至少一种。
[0021]在可选的实施方式中，以摩尔量计，催化剂的用量为制备原料的0.045
‑
0.1％。
[0022]在可选的实施方式中，第一溶剂的质量占制备原料、催化剂和第一溶剂的总质量的60
‑
70％。
[0023]在可选的实施方式中，合成是于80
‑
85℃的条件下进行7
‑
8h。
[0024]在可选的实施方式中，制备方法还包括：将合成后的产物置于水中，收集沉淀物，干燥。
[0025]在可选的实施方式中，丙烯酸树脂的制备原料包括异戊二烯和聚丁二烯中的任意一种以及丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸六氟异丙酯和甲基丙烯酸环氧丙酯。
[0026]在可选的实施方式中，异戊二烯和聚丁二烯中的任意一种与丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸六氟异丙酯和甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比为1
‑
1.2:1:0.9
‑
1.1:0.9
‑
1.1:1
‑
1.2。
[0027]第三方面，本申请提供一种光刻胶，其成分包括前述实施方式任一项的丙烯酸树脂。
[0028]在可选的实施方式中，光刻胶的粘度为450
‑
550mPa
·
s。
[0029]在可选的实施方式中，光刻胶的成分还包括引发剂、单体、交联剂、流平剂和第二溶剂中的至少一种。
[0030]在可选的实施方式中，光刻胶的成分包括100g丙烯酸树脂、10
‑
15g引发剂、0.5
‑
1g
单体、35
‑
50g交联剂、0.4
‑
0.5g流平剂以及250
‑
350g第二溶剂。
[0031]在可选的实施方式中，引发剂包括光引发剂184和光引发剂907中的至少一种；
[0032]和/或，单体为硫醇；
[0033]和/或，交联剂包括二甲基丙烯酸乙二醇酯和双三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的至少一种；
[0034]和/或，流平剂包括迪高，优选4100；
[0035]和/或，第二溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇二乙醚中的至少一种。
[0036]在可选的实施方式中，交联剂由质量比为15:25的二甲基丙烯酸乙二醇酯和双三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成；
[0037]和/或，第二溶剂由质量比为200:100的丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇二乙醚组成。
[0038]第四方面，本申请提供如前述实施方式任一项的光刻胶的制备方法，包括以下步骤：将制备光刻胶的各原料进行混合。
[0039]第五方面，本申请提供如前述实施方式任一项的光刻胶用于涂布于待蚀刻的硅基材的表面。
[0040]在可选的实施方式中，硅基材的蚀刻是于含氢氟酸、硝酸和冰醋酸中至少一种的蚀刻液中进行。
[0041]本申请的有益效果包括：
[0042]本申请提供的丙烯酸树脂中具有特定的含氟基团，可有效抵抗氢氟酸、硝酸和/或冰醋酸的腐蚀，对蚀刻液的抗蚀刻能力强；该丙烯酸树脂具有的环氧基团可有效改善光刻胶的韧性。含有上述丙烯酸树脂的光刻胶至少具有以下优势：曝光后的图形不溶于显影液，非曝光区溶于碱性液体，漂洗液为纯水。显影液和漂洗液相对于有机体系而言价格低廉，同时对此环境友好，后处理费用相对比较简单。相应的制备方法简单，易操作。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0044]下面对本申请提供的丙烯酸树脂、光刻胶及其制备方法与应用进行具体说明。
[0045]本申请提出丙烯酸树脂，其结构式如下：
[0046]其中n＝12
‑
20，*代表连接点。
[0047]可参考地，n示例性地可以为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸树脂的结构式如下：其中n＝12
‑
20，*代表连接点。2.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸树脂的分子量为8000
‑
12000，分布宽度的指数为1
‑
3；和/或，所述丙烯酸树脂的粘度为700
‑
1200mPa
·
s。3.如权利要求1或2所述的丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按所述结构式制备所述丙烯酸树脂；优选地，所述丙烯酸树脂的制备包括：将丙烯酸树脂的制备原料在催化剂存在的条件下，于第一溶剂环境中进行合成；优选地，所述催化剂为AIBM或BOP，和/或，所述第一溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯和二乙二醇二乙醚中的至少一种；优选地，以摩尔量计，所述催化剂的用量为所述制备原料的0.045
‑
0.1％；优选地，所述第一溶剂的质量占所述制备原料、所述催化剂和所述第一溶剂的总质量的60
‑
70％；优选地，合成是于80
‑
85℃的条件下进行7
‑
8h；优选地，还包括：将合成后的产物置于水中，收集沉淀物，干燥。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸树脂的制备原料包括异戊二烯和聚丁二烯中的任意一种以及丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸六氟异丙酯和甲基丙烯酸环氧丙酯；优选地，所述异戊二烯和聚丁二烯中的任意一种与所述丙烯酸、所述甲基丙烯酸、所述甲基丙烯酸六氟异丙酯和所述甲基丙烯酸环氧丙酯的摩尔比为1
‑
1.2:1:0.9
‑
1.1:0.9
‑
1.1:1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞玉桂，杨彦，陆晓健，安杨翔，张兵，向文胜，赵建龙，
申请(专利权)人：艾森半导体材料南通有限公司，
类型：发明
国别省市：