正性光刻胶组成物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可在碱性水溶液中显影的正性光刻胶组成物，该光刻胶组合物只包括a)光刻胶树脂b)光刻胶溶剂。该光刻胶树脂中含有邻硝基苄基结构，在紫外曝光时能发生化学变化，使得该光刻胶在显影液中的溶解度发生变化，即该光刻胶不用加入光致产酸剂、感光剂等额外添加剂就能够显影，得到具有较高分辨率的图像，满足其作为光致抗蚀剂的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够在碱性显影液中显影的正性光刻胶组成物，及该光刻胶的制备方法和使用这种光刻胶产生细微图形结构的方法。
技术介绍
光刻胶(又称光致抗蚀剂)是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、X射线等光源的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。它具有快速固化、节省时间和低的溶剂释放等特点，主要用于集成电路和半导体分立器件的细微图形加工，近年来已逐步应用于光电子领域中平板显示器的制作。由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影等过程，将所需要的微细图形从掩模板复制到待加工的衬底上， 然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工。因此，光刻胶已成为光电信息产业中微细加工技术的关键性基础材料。化学增幅型光刻胶是目前光刻胶领域的主流技术。化学增幅型光刻胶是通过在基础树脂中加入光致产酸剂而得到的；光致产酸剂因曝光而产生酸，此酸在负性光刻胶中可催化多重交联活动，在正性光刻胶中催化去保护反应。在正性化学增幅型光刻胶中，基础树脂普遍含有多羟基苯乙烯单元、被叔丁基保护的(甲基)丙烯酸单元的树脂等。CN1193753A报道了一种化学增幅型光刻胶，它是将不同分子量的t-BOC保护的多羟基苯乙烯的混合物作为化学增强光刻胶的基质聚合物和PAG混合在一起，它减弱了溶解速度对曝光的依赖性，但需要加入大量的光致产酸剂才能形成目标图案，曝光后需要后烘等步骤除去未反应的酸。JP 05-17711公开了一种包含(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸四氢呋喃和丙烯酸烷基酯的共聚物及酸性光致产酸剂的抗蚀剂组合物。这种组合物通过电沉积涂布沉积于片基上，得到一层具有高度统一性的薄膜。然而这种抗蚀剂的光敏性相对较低，此外，该工艺也需要曝光后热处理。
技术实现思路
技术问题为了解决现有化学增幅型光刻胶技术中对光致产酸剂的严重依赖和步骤繁琐等众多问题，本专利技术拟制备一类正性光刻胶。该光刻胶不需要添加任何感光剂、产酸剂等助剂，直接将光刻胶树脂溶解在溶剂中就可以应用于光刻工艺中。技术方案在本专利技术的正性光刻胶组合物中，该光刻胶可在碱性介质中显影的，该光刻胶包括a)光刻胶树脂；b)光刻胶溶剂。光刻胶本身在碱性显影液中不溶解或溶解度很小，但通过紫外照射作用，聚合物结构发生化学变化，聚合物转变成碱溶性的。该光刻胶树脂优选0 25%的具有式Ia的重复结构单元权利要求1.一种可在碱性水溶液中显影的正性光刻胶组成物，该光刻胶包括a)光刻胶树脂，b)光刻胶溶剂，所述的光刻胶溶剂为能溶解光刻胶树脂的有机溶剂，且按重量计，光刻胶树脂占光刻胶溶剂的5% 30%。2.如权利要求1所述的正性光刻胶组成物，其特征在于，所述光刻胶树脂为一种共聚物，且按重量计，含有0-25%具有式Ia的重复结构单元和0-25%具有式Λ的重复结构单式中，礼、R2J3彼此独立，为氢原子或者甲基，R4为单元脂环，R5为二元或三元脂环，R6 为含有邻硝基苄基结构的基团。3.如权利要求1所述的正性光刻胶组成物，其特征为，光刻胶溶剂为四氢呋喃、甲基乙基酮、丙酮、环己酮、乙二醇、丙二醇、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇乙醚乙酸酯、甲醚、乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的1种或2种。4.如权利要求2所述的正性光刻胶组成物，其特征为R4为由五个碳原子或者六个碳原子组成的单元脂环。5.如权利要求2所述的正性光刻胶组成物，其特征为&为金刚烷及其衍生物或者异冰片基。6.如权利要求2、4或5所述的正性光刻胶树脂，其特征在于可采用原子转移自由基聚合法ATRP、可逆加成断裂链转移法RAFT两种活性自由基聚合方法进行制备。7.如权利要求1 6所述的正性光刻胶组成物，其特征在于用以下方法得到细微图形结构，将权利要求1 6所述的正性光刻胶组成物旋涂在基片上，在除去溶剂后，将所获得的光刻胶放于光掩模板下进行曝光，然后在显影液中显影。8.如权利要求7所述，所用的显影液可以为碱性水溶液。全文摘要本专利技术公开了一种可在碱性水溶液中显影的正性光刻胶组成物，该光刻胶组合物只包括a)光刻胶树脂b)光刻胶溶剂。该光刻胶树脂中含有邻硝基苄基结构，在紫外曝光时能发生化学变化，使得该光刻胶在显影液中的溶解度发生变化，即该光刻胶不用加入光致产酸剂、感光剂等额外添加剂就能够显影，得到具有较高分辨率的图像，满足其作为光致抗蚀剂的要求。文档编号G03F7/00GK102402119SQ20111036072公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日专利技术者杨洪, 林保平, 赵晓芳, 郭玲香 申请人:东南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪，赵晓芳，郭玲香，林保平，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：