【技术实现步骤摘要】
本申请属于光刻胶材料，具体涉及一种正型高分辨率光刻胶及其制备方法。
技术介绍
1、光刻胶(photoresisit)是一种感光性高分子材料，又称光致抗蚀剂，也叫光阻剂。对光和射线的灵敏度高，经紫外光、电子束、准分子激光束、离子束、x射线等的照射或辐射后，发生光化学反应，使曝光前后胶膜溶解性质发生变化，由此可分为正性光刻胶和负性光刻胶。主要应用于集成电路，封装，微机电系统，光电子器件光子器件，平板显示器，太阳能光伏等领域。感光树脂经光照后，经曝光、显影、蚀刻、扩散、离子注入等工艺加工后，得到所需要的微细图形。随着电子器件不断向高集成化和高速化方向发展，作为微电子
关键性基础材料，光刻胶的作用越来越重要。
2、近年来，集成电路趋向更加精细化和高度集成化，需要在亚微米级进行图形的形成，因而，需要可以形成较高分辨率的图形的光刻胶。但是，现有的光刻胶形成的图形的分辨率较低，而且还存在抗干刻蚀性能较差的问题，通产难以兼具较高的分辨率以及优异的抗干刻性能，严重限制了光刻胶的应用。
技术实现思路
1、本申请提供一种导电性能优良的一种正型高分辨率光刻胶及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种正型高分辨率光刻胶，采用如下的技术方案：
3、一种正型高分辨率光刻胶，包括以下重量份的原料：可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂80-95份、改性酚醛树脂10-21份、重氮类感光剂2-5份、有机溶剂130-165份；所述可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂为羟基苯乙烯-异戊二烯-甲基
4、通过采用上述技术方案，通过制备可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂和改性酚醛树脂作为成膜物质，在固化过程中树脂之间可以相互缠绕，稳定结合在一起，一方面可显著提高光刻胶的致密度，增强光刻胶的抗蚀性；另一方面，可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂中羟基苯乙烯-异戊二烯-甲基丙烯酸异冰片酯，采用带有羟基的苯乙烯，可增加光刻胶曝光下的光透过性，提高光刻胶分辨率和线宽粗糙度；异戊二烯和甲基丙烯酸异冰片酯为聚合单体，提高光刻胶与基材之间的附着力，使得光刻胶兼具粘附性好、甲基丙烯酸异冰片酯脱去酸敏基团变为羧酸能提高在显影液中的溶解性，同时兼具大的脂环族结构，异戊二烯含碳量比较高可以提高树脂的抗蚀刻性，相互配合使用大大增加光刻胶曝光下的光透过性，通过和感光剂配合使用，可显著提高光刻胶的光敏感性，降低光刻胶的固化收缩率，灵敏度高、分辨率好。
5、在一个具体的可实施方案中，所述羟基苯乙烯、异戊二烯、甲基丙烯酸异冰片酯的质量比为4：(0.2-0.8)：(1.2-3)。
6、通过采用上述技术方案，本申请公开羟基苯乙烯、异戊二烯、甲基丙烯酸异冰片酯的配比，从而进一步提高了可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂的光刻性能。通过将羟基苯乙烯，既向体系中引入了大量具有亲水性的基团，调解树脂的结构，提升树脂溶解性及成膜均一性，还具有乙烯基苯可以在光刻胶固化收缩时作为硬性骨架，提供较高的空间位阻并降低光刻胶的固化收缩率，提高光刻胶的分辨率，而甲基丙烯酸异冰片酯则可以在曝光后脱去的保护基团，保护基团离去后，可以形成碱溶性更强的树脂，使曝光后的光刻胶树脂溶于显影液，提高显影速度，在不影响刻蚀性能的同时大大提高分辨率。
7、在一个具体的可实施方案中，所述可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂和重氮类感光剂的质量比为(16-20)：1。
8、通过采用上述技术方案，重氮基的氮原子具有很强的正电性，可以与烯醇基团中的氧原子形成配位键；再和另一氮基反应，从而形成稳定的碳-氮键，增加光刻胶的交联程度和稳定性；重氮类感光剂在成膜树脂周围，也可提高成膜树脂对短波光的敏感性，提高光刻胶的光刻精度。进一步加强料具有成像级别高、高存膜率等优点。
9、在一个具体的可实施方案中，所述改性酚醛树脂为金属酸铵类改性酚醛树脂，其制备方法包括：苯酚与甲醛在催化剂作用下反应，得到酚醛树脂中间体；随后将酸化处理的金属酸铵与酚醛树脂中间体混合，100℃反应2-3h，得到金属酸铵类改性酚醛树脂。
10、通过采用上述技术方案，金属改性的酚醛树脂，具有更好的感光性、粘附性、抗蚀性和耐热性；另外，酚醛树脂对于光刻的基材具有良好的润湿性，能够和基材形成稳定的连接。
11、在一个具体的可实施方案中，所述金属酸铵与酚醛树脂中间体的质量比为1：(3-5)。
12、在一个具体的可实施方案中，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基乙酰胺一种或两种。
13、通过采用上述技术方案，优选的溶剂可提高光刻胶原料中各组分的溶解速率，进而提高光刻胶的显影速度以及光刻胶的储存稳定性。
14、在一个具体的可实施方案中，所述重氮类感光剂为重氮萘醌磺酸酯。
15、第二方面，本申请提供一种正型高分辨率光刻胶的制备方法，采用如下的技术方案：一种正型高分辨率光刻胶的制备方法，包括如下步骤：
16、取溶剂溶解重氮类感光剂，搅拌均匀，得到光活性物质溶液；随后升温至50-60℃，加入可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂、改性酚醛树脂，再升温至75-90℃，恒温搅拌3-6h，得正型高分辨率光刻胶。
17、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
18、1.通过制备可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂和改性酚醛树脂作为成膜物质，在固化过程中树脂之间可以相互缠绕，稳定结合在一起，一方面可显著提高光刻胶的致密度，增强光刻胶的抗蚀性；另一方面，可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂中羟基苯乙烯-异戊二烯-甲基丙烯酸异冰片酯，采用带有羟基的苯乙烯，可增加光刻胶曝光下的光透过性，提高光刻胶分辨率和线宽粗糙度；异戊二烯和甲基丙烯酸异冰片酯为聚合单体，提高光刻胶与基材之间的附着力，使得光刻胶兼具粘附性好、甲基丙烯酸异冰片酯脱去酸敏基团变为羧酸能提高在显影液中的溶解性，同时兼具大的脂环族结构，异戊二烯含碳量比较高可以提高树脂的抗蚀刻性，相互配合使用大大增加光刻胶曝光下的光透过性，通过和感光剂配合使用，可显著提高光刻胶的光敏感性，降低光刻胶的固化收缩率，灵敏度高、分辨率好。
19、2.重氮基的氮原子具有很强的正电性，可以与烯醇基团中的氧原子形成配位键；再和另一氮基反应，从而形成稳定的碳-氮键，增加光刻胶的交联程度和稳定性；重氮类感光剂在成膜树脂周围，也可提高成膜树脂对短波光的敏感性，提高光刻胶的光刻精度。进一步加强料具有成像级别高、高存膜率等优点。
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1.一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：包括以下重量份的原料：可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂80-95份、改性酚醛树脂10-21份、重氮类感光剂2-5份、有机溶剂130-165份；所述可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂为羟基苯乙烯-异戊二烯-甲基丙烯酸异冰片酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：所述羟基苯乙烯、异戊二烯、甲基丙烯酸异冰片酯的质量比为4：(0.2-0.8)：(1.2-3)。
3.根据权利要求1所述的一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：所述可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂和重氮类感光剂的质量比为（16-20）：1。
4.根据权利要求1所述的一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：所述改性酚醛树脂为金属酸铵类改性酚醛树脂，其制备方法包括：苯酚与甲醛在催化剂作用下反应，得到酚醛树脂中间体；随后将酸化处理的金属酸铵与酚醛树脂中间体混合，100℃反应2-3h，得到金属酸铵类改性酚醛树脂。
5.根据权利要求4所述的一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：所述金属酸铵与酚醛树脂中间体的质量比为1：(3-5)。
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1.一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：包括以下重量份的原料：可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂80-95份、改性酚醛树脂10-21份、重氮类感光剂2-5份、有机溶剂130-165份；所述可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂为羟基苯乙烯-异戊二烯-甲基丙烯酸异冰片酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：所述羟基苯乙烯、异戊二烯、甲基丙烯酸异冰片酯的质量比为4：(0.2-0.8)：(1.2-3)。
3.根据权利要求1所述的一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：所述可酸脱保护的丙烯酸脂共聚树脂和重氮类感光剂的质量比为（16-20）：1。
4.根据权利要求1所述的一种正型高分辨率光刻胶，其特征在于：所述改性酚醛树脂为金属酸铵类改性酚醛树脂，其制备方法包括：苯酚与甲醛在催化剂作用下反应，得到酚醛树脂...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐亮，林书玮，张春，俞凯文，
申请(专利权)人：瑞红苏州电子化学品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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