含纳米硅紫外厚膜正性光刻胶及其成膜树脂制造技术

一种紫外厚膜光刻胶，主要由１０～３５份的酚醛树脂、１～１０份的含纳米硅共聚物成膜树脂、５～２０份的重氮萘醌类光敏化合物、３０～８５份溶剂以及少量其他添加剂如正丁胺和表面活性剂作为原料配制，然后经过５微米，１微米和０．２微米的过滤器过滤而得。成膜树脂中碱性可溶的含纳米硅共聚物成膜树脂部分的加入可增加成膜剂的粘附性、柔韧性、侧壁垂直度和机械性能，达到在凸点工艺和３Ｄ立体组合封装以及ＭＥＭＳ制造中防止胶膜开裂、图型变形甚至脱落的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类适用于大规模集成电路的先进封装及微电子机械系统(MEMS， Micro-Electronic Machine System)等领域中应用的紫外厚膜光刻胶组合物，以及用于此 类光刻胶的成膜树脂。
技术介绍
在大规模集成电路的制备过程中，先进的封装技术已由单个集成电路块的单个分 别封装发展到整个硅片的同时封装，即硅片级封装(WLP，waferlevel package)，以及由多 块芯片叠加组合成功能更强的三维立体组合封装等封装技术已迅速推广，在封装工艺过程 中需要多种封装材料。本专利技术涉及的厚膜紫外曝光正性光刻胶是硅片级封装的凸点工艺 (Bumping)及三维立体组合封装工艺中所必需的关键功能材料。微电子机械系统(MEMS)具有微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生 产的基本特点。MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电 子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事等许多领域中都有 着十分广阔的应用前景。MEMS的制造方法是通过厚膜紫外光刻胶的多次光刻及相关工艺来 完成的。本专利技术涉及的含纳米硅厚膜紫外曝光正性光刻胶也是制造MEMS器件的关键功能 材料。应用于先进封装和MEMS制造的厚膜光刻胶对分辨率要求不高，但对抗刻蚀性和 图形侧壁垂直度要求很高。由于光刻胶膜厚的增加，在光刻工艺中不仅要求必要的光敏性，同时胶膜在电镀 及刻蚀过程中必须保持不变形、不开裂，即要有良好的粘附性、抗电镀及抗刻蚀性能。一般 使用的负性紫外光刻胶，由于高度交联后分子链非常僵硬，在工艺中易产生内应力，而出现 图型变形、胶膜开裂，甚至脱落的现象，无法达到工艺要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种应用于先进封装的凸点工艺及3D立体组合封装过程，以及MEMS 制造中的含纳米硅厚膜紫外曝光正性光刻胶，根据需要其膜厚一次勻胶甩片膜厚可达5 20微米，多次勻胶甩片膜厚可达50 200微米以上。为达到上述目的，本专利技术采用的第一种技术方案是一种成膜树脂，所述成膜树脂 由酚醛树脂和含纳米硅共聚物成膜树脂两部分组成；含纳米硅共聚物成膜树脂为碱性可溶 的含有含纳米硅即多面体齐聚倍半硅氧烷的共聚物，它们分别制备，配胶时一起溶解在溶 液中形成均勻混合物。所述酚醛树脂是由符合通式(I)、(II)和(III)中的至少一种甲基苯酚与甲醛经 缩聚反应而得，其平均分子量为2000 50000 ；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜树脂，其特征在于：所述成膜树脂由酚醛树脂和含纳米硅共聚物成膜树脂两部分组成；所述酚醛树脂是由符合通式（Ⅰ）、（Ⅱ）和（Ⅲ）中的至少一种甲基苯酚与甲醛经缩聚反应而得，其平均分子量为２０００～５００００；式中：Ｒ↓［１］为ＣＨ↓［３］；所述含纳米硅共聚物成膜树脂平均分子量为５０００～１５０００００，由符合化学通式（Ⅳ）的单体、符合化学通式（Ⅴ）的单体以及符合化学通式（Ⅵ）的单体在自由基引发剂存在的条件下经共聚反应而得；或者是由符合通式（Ⅳ）的单体与所述酚醛树脂共聚反应制成；式中：Ｒ↓［２］是碳原子数为１～１３的烷基、＊＊＊Ｒ↓［ｆ］选自下列基团之一：＊＊＊其中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ各自独立地代表碳原子数为１～２０的脂肪烃基，或者是分子链上含有１～５个氧原子或者氮原子的碳原子数为１～２０的脂肪烃基；＊＊＊其中Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ和Ｌ各自独立地代表碳原子数为１～２０的脂肪烃基，或者是分子链上含有１～５个氧原子或者氮原子的碳原子数为１～２０的脂肪烃基；＊＊＊其中Ｒ↓［３］是Ｈ、ＣＨ↓［３］或ＣＦ↓［３］；＊＊＊其中，Ｍ、Ｎ和Ｏ各自独立地代表碳原子数为１～１０的脂肪烃基，或者是分子链上含有１～３个氧原子或者氮原子的碳原子数为１～１０的脂肪烃基；Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］各自独立地代表Ｈ、碳原子数为１～８的烷基、碳原子数为３～８的环烷基、或者芳香基团；－（ＣＨ↓［２］）↓［１～１０］ＣＯＯＨ、－（ＣＨ↓［２］）↓［１～１０］ＣＮ、－（ＣＨ↓［２］）↓［１～１０］ＳＨ或碳原子数为１～１０的烯烃基；＊＊＊式中：Ｒ↓［７］是Ｈ、ＯＨ、ＯＣＨ↓［３］或ＯＣＯＣＨ↓［３］；＊＊＊（Ⅵ）式中：Ｒ↓［８］是Ｈ或ＣＨ↓［３］；Ｒ↓［９］是Ｈ、碳原子数为１～２０的烷基、碳原子数为３～８的环烷基、＊＊＊或碳原子数为１～２０的羟基烷基。...

【技术特征摘要】
一种成膜树脂，其特征在于所述成膜树脂由酚醛树脂和含纳米硅共聚物成膜树脂两部分组成；所述酚醛树脂是由符合通式(I)、(II)和(III)中的至少一种甲基苯酚与甲醛经缩聚反应而得，其平均分子量为2000～50000；式中R1为CH3；所述含纳米硅共聚物成膜树脂平均分子量为5000～1500000，由符合化学通式(IV)的单体、符合化学通式(V)的单体以及符合化学通式(VI)的单体在自由基引发剂存在的条件下经共聚反应而得；或者是由符合通式(IV)的单体与所述酚醛树脂共聚反应制成；式中R2是碳原子数为1～13的烷基、Rf选自下列基团之一其中A、B、C、D各自独立地代表碳原子数为1～20的脂肪烃基，或者是分子链上含有1～5个氧原子或者氮原子的碳原子数为1～20的脂肪烃基；其中E、F、G、H、I、J、K和L各自独立地代表碳原子数为1～20的脂肪烃基，或者是分子链上含有1～5个氧原子或者氮原子的碳原子数为1～20的脂肪烃基；其中R3是H、CH3或CF3；其中，M、N和O各自独立地代表碳原子数为1～10的脂肪烃基，或者是分子链上含有1～3个氧原子或者氮原子的碳原子数为1～10的脂肪烃基；R4、R5、R6各自独立地代表H、碳原子数为1～8的烷基、碳原子数为3～8的环烷基、或者芳香基团； (CH2)1～10COOH、 (CH2)1～10CN、 (CH2)1～10SH或碳原子数为1～10的烯烃基；式中R7是H、OH、OCH3或OCOCH3；式中R8是H或CH3；R9是H、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为3～8的环烷基、或碳原子数为1～20的羟基烷基。FSA00000287235100011.tif,FSA00000287235100012.ti...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉瑞成，沈吉，
申请(专利权)人：昆山西迪光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]