一种正性光刻胶组合物的制备方法技术

技术编号:12834191 阅读:58 留言:0更新日期:2016-02-07 19:41
本发明专利技术公开了一种正性光刻胶组合物的制备方法,包括以下步骤(1)取溶剂溶解光活性物质,搅拌均匀,得到光活性物质溶液;(2)光活性物质溶液升温至50-54℃,加入聚醚改性的有机硅流平剂和树脂,恒温混合均匀;(3)升温至80-83℃,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。本发明专利技术制备的正性光刻胶有很高的感光速度,光刻得到的图像分辨率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光刻胶材料
,具体涉及。
技术介绍
光刻胶是指一大类具有光敏化学作用(或对电子能量敏感)的高分子聚合物材料, 又叫抗蚀剂,也叫光阻剂。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,在曝光区能很快地发生光固化反应, 使得这种材料的物理性能,特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理,溶 去可溶性部分,得到所需图像。光刻胶的技术复杂,品种较多。根据其化学反应机理和显影 原理,可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是 不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能,将光刻胶作涂层,就能在 硅片表面刻蚀所需的电路图形。 光刻胶的组成为树脂,光刻胶中不同材料的粘合剂,给与光刻胶的机械与化学性 质(如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等感光剂,感光剂对光能发生光化学反应;溶剂,保持光 刻胶的液体状态,使之具有良好的流动性;添加剂,用以改变光刻胶的某些特性,如改善光 刻胶发生反射而添加染色剂等。负性光刻胶:树脂是聚异戊二烯,一种天然的橡胶;溶剂是 二甲苯;感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂,产生的自由基在橡胶分子间形成 交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨;曝光时光刻胶容易 与氮气反应而抑制交联。正性光刻胶:树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛,提供光刻 胶的粘附性、化学抗蚀性,当没有溶解抑制剂存在时,线性酚醛树脂会溶解在显影液中;感 光剂是光敏化合物,最常见的是重氮萘醌,在曝光前,重氮萘醌是一种强烈的溶解抑制剂, 降低树脂的溶解速度。在紫外曝光后,重氮萘醌在光刻胶中化学分解,成为溶解度增强剂, 大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在重氮萘醌中产生羧 酸,它在显影液中溶解度很高。正性光刻胶具有很好的对比度,所以生成的图形具有良好的 分辨率。 现有的技术中,光刻胶在后烘的高温处理后,膜层表面很容易收缩,使光刻胶涂布 不均。这样应用于基因组测序时,光刻胶涂布于芯片上,会影响检测精度,造成结果不准确。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是,包括以下步骤: (1) 取溶剂溶解光活性物质,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至50-54Γ,加入聚醚改性的有机硅流平剂和树脂,恒温混合 均匀; (3 )升温至80-83 °C,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 所述组合物按重量比为聚醚改性的有机硅流平剂0. 4-0. 55份、溶剂22-25份、光 活性物质2-3份和树脂16-18份。 所述聚醚改性的有机硅流平剂为ETA-735。 所述溶剂为四氢呋喃、丙二醇甲醚醋酸酯和二甲基乙酰胺。 所述四氢呋喃、丙二醇甲醚醋酸酯和二甲基乙酰胺的重量比为(4-5) :(13-16): (4-7)〇 所述四氢呋喃、丙二醇甲醚醋酸酯和二甲基乙酰胺的重量比为4 :16 :5。 所述光活性物质为重氮萘醌磺酸酯。 所述树脂为2-羟基乙基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和甲基丙烯 酸正丁酯,2-羟基乙基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸正丁酯的 重量比为3:1:6。 本专利技术中的正性光刻胶中添加了聚醚改性的有机硅流平剂ETA-735,涂布于芯片 上,得到的膜层均匀、平滑。制备得到的光刻胶非常适合涂布于基因组测序中的基因芯片 上,使检测结果精度高,可以进行大规模工业生产。本专利技术中的正性光刻胶有很高的感光速 度,光刻得到的图像分辨率高,非常适合于大规模推广应用。【具体实施方式】 实施例1 (1) 取溶剂四氢呋喃4份、丙二醇甲醚醋酸酯16份和二甲基乙酰胺5份溶解重氮萘醌 磺酸酯2份,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至50°C,加入ETA-735 0. 4份、2-羟基乙基丙烯酸甲酯4份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份和甲基丙烯酸正丁酯12份,恒温混合均匀; (3) 升温至80°C,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 实施例2 (1) 取溶剂四氢呋喃4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份和二甲基乙酰胺4份溶解重氮萘醌 磺酸酯2份,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至54°C,加入ETA-735 0. 55份、2-羟基乙基丙烯酸甲酯3份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3份和甲基丙烯酸正丁酯10份,恒温混合均匀; (3) 升温至83°C,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 实施例3 (1) 取溶剂四氢呋喃4份、丙二醇甲醚醋酸酯14份和二甲基乙酰胺7份溶解重氮萘醌 磺酸酯2份,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至52°C,加入ETA-735 0. 5份、2-羟基乙基丙烯酸甲酯5份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯8份和甲基丙烯酸正丁酯4份,恒温混合均匀; (3 )升温至81°C,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 实施例4 (1) 取溶剂四氢呋喃4. 5份、丙二醇甲醚醋酸酯13份和二甲基乙酰胺6. 5份溶解重氮 萘醌磺酸酯3份,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至52°C,加入ETA-735 0. 45份、2-羟基乙基丙烯酸甲酯5份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯8份和甲基丙烯酸正丁酯4份,恒温混合均匀; (3) 升温至80°C,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 实施例5 (1) 取溶剂四氢呋喃5份、丙二醇甲醚醋酸酯14份和二甲基乙酰胺5份溶解重氮萘醌 磺酸酯3份,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至52°C,加入ETA-735 0. 48份、2-羟基乙基丙烯酸甲酯9份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯4份和甲基丙烯酸正丁酯4份,恒温混合均匀; (3) 升温至82°C,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 实施例6 (1) 取溶剂四氢呋喃5份、丙二醇甲醚醋酸酯15份和二甲基乙酰胺5份溶解重氮萘醌 磺酸酯2. 5份,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至53°C,加入ETA-735 0. 42份、2-羟基乙基丙烯酸甲酯8份、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯5份和甲基丙烯酸正丁酯4份,恒温混合均匀; (4) 升温至82. 5°C,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 对比例 (1) 取溶剂四氢呋喃8份、丙二醇甲醚醋酸酯2份和二甲基乙酰胺0. 5份溶解重氮萘醌 磺酸酯2份,搅拌均匀,得到光活性物质溶液; (2) 光活性物质溶液升温至52. 5°C,加入ETA-735 0. 4份、2-羟基乙基丙烯酸甲酯4 份、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯2份和甲基丙烯酸正丁酯4份,恒温混合均匀; (4)升温至60°C,恒温搅拌1小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。 实验例 本专利技术光刻胶作为液态涂料组合物涂覆在芯片基材上,直至涂层不再黏着,通过光掩 膜在活化照射下曝光,用碱性显影液显影,形成浮雕图像。在制备后立即测量实施例1-实 施例4以及对比例光刻胶的感光速度,结果如表1 :表1 由表1可知,本专利技术实施例1-实施例4的制得光刻胶的感光速度显著高于对比例,其 质地平滑均匀,质量本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种正性光刻胶组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取溶剂溶解光活性物质,搅拌均匀,得到光活性物质溶液;(2)光活性物质溶液升温至50‑54℃,加入聚醚改性的有机硅流平剂和树脂,恒温混合均匀;(3)升温至80‑83℃,恒温搅拌两小时以除去溶剂,得到光刻胶组合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈哲任鲁风殷金龙
申请(专利权)人:北京中科紫鑫科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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