一种高耐热性光刻胶组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐热性光刻胶组合物及其制备方法，该高耐热性光刻胶组合物包括：a)基础光刻胶；b)高耐热性树脂；其中，所述基础光刻胶主要组分为酚醛树脂和光敏剂，所述高耐热性树脂为显影液可溶解的缩醛树脂。本发明专利技术的高耐热性光刻胶组合物，通过在基础光刻胶中添加显影液可溶解的缩醛树脂可以提高光刻胶的耐热性，由于缩醛基在光刻胶加热过程中可以与光刻胶树脂的酚羟基进行缩醛交换反应而带来整体膜的Tg增加而提高耐热性。

A composition of high heat-resistant photoresist and its preparation method

The invention discloses a high heat-resistant photoresist composition and a preparation method thereof, which comprises: a) basic photoresist; b) high heat-resistant resin; in which the main components of the basic photoresist are phenolic resin and photosensitizer, and the high heat-resistant resin is a soluble acetal resin in developing solution. The composition of the high heat resistance photoresist of the invention can improve the heat resistance of the photoresist by adding a developer soluble acetal resin in the basic photoresist. The heat resistance of the photoresist can be improved by adding acetal group to the photoresist, which can exchange acetal with phenolic hydroxyl group of the photoresist resin during heating process, resulting in the increase of Tg of the whole film.

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热性光刻胶组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种在碱性显影液中显影的光刻胶组合物，尤其涉及一种高耐热性光刻胶组合物及其制备方法。
技术介绍
近年，液晶显示器发展迅速，有机发光OLED及量子点显示也在大量应用。特别是玻璃基板或柔性基板上的OLED透明显示器在迅速得到应用。半导体制造及LED制造等依然使用由酚醛树脂及含叠氮基团光敏剂为主成分的光刻胶。光刻胶在被加工基板上涂膜烘烤后，通过光罩曝光显影，把回路形状做在基板上，然后利用光刻胶作为保护膜进行干式或湿法蚀刻，离子注入，电镀等工艺。在此工艺过程中基板温度会上升，有时会超过光刻胶玻璃转化点，引起光刻胶的软化，流动而带来尺寸变动，最终电性能波动较大达不到目的控制范围。为解决上述电性能波动较大的缺陷，普遍采用的方法是通过调整工艺以防止基板温度过分上升，同时也从光刻胶的改良上进行了探讨，但是经常达不到工艺最佳条件。光刻胶主要成分酚醛树脂占总量中70-80％左右，树脂的分子量分布，未反应的残留甲基苯酚类低分子的材料含量对耐热性影响较大；虽然通过去除残留酚、减少低分子(缩合2分子，3分子)含量产品对耐热性有所改进，但不可避免的增加了树脂生产的成本，同时提高分子量对光刻胶的性能影响也较大，而且对光刻胶感度及宽容度要求有时也无法满足。因此亟待需要提供一种简单方法来提高光刻胶的耐热性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中的上述问题，提出一种高耐热性光刻胶组合物及其制备方法。本专利技术提供的高耐热性光刻胶组合物，通过研讨结果，发现在基础光刻胶中添加显影液可溶解的缩醛树脂可以提高光刻胶的耐热性，由于缩醛基在光刻胶加热过程中可以与光刻胶树脂的酚羟基进行缩醛交换反应而带来整体膜的Tg增加而提高耐热性。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面是提供一种高耐热性光刻胶组合物，包括：a)基础光刻胶；b)高耐热性树脂；其中，所述基础光刻胶主要组分为酚醛树脂和光敏剂，所述高耐热性树脂为显影液可溶解的缩醛树脂。进一步地，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为99.9：1至60：40。优选地，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为95：5至80：20。进一步地，所述高耐热性树脂的酸值为20-300，重量平均分子量为300-300000。为了得到更好的显影速度及显影液中溶解分散特性，所述重量平均分子量为1000-50000。进一步地，该高耐热性光刻胶组合物可以使用多种高耐热树脂与同一基础光刻胶调配而成，此外也可通过调整高耐热性树脂的碱溶性基团含有量(酸值等)来调整与基础光刻胶的匹配性能。进一步地，所述高耐热性树脂包括以下化学式组分：其中，Ac：乙酰基团；R1：含有碱溶性基团的羧酸酯基团；R2：烷基、芳香族基团或含有碱溶性基团的芳香族基团。进一步优选地，所述R1为含有羧基、酚羟基、琥珀酸单酯或苯二甲酸单酯的羧酸酯基团。进一步优选地，所述R2为正丁基、苯基、邻羟基苯基、对羟基苯基或对羧基苯基等含碱溶性基团的芳香族基团。进一步优选地，所述高耐热性树脂为日本精容有限会社的DCBA树脂。进一步地，所述高耐热性树脂由以下方法制得：将水溶性聚乙烯醇(有一部分未水解乙酸酯)投入含有醇类溶剂、二甲基亚砜和水的溶剂中，在加温条件下，与正丁醛、水杨醛，对羟基苯甲醛，对羧基苯甲醛混合物来进行缩醛反应后通过水洗干燥而制成；其反应式如下式所示，该缩醛树脂还有混合缩醛部分在高分子链中。进一步地，所述基础光刻胶由酚醛树脂及光敏剂(叠氮化合物)为主要原料调配而成，主要为丙二醇甲醚醋酸酯溶液。本专利技术的第二个方面是提供一种上述所述的高耐热性光刻胶组合物的制备方法，包括步骤：(1)基础光刻胶溶液根据混合后的性能调配后，在基础光刻胶里加入高耐热性树脂溶液，通过充分搅拌混合后；(2)微调光刻胶性能后，过滤，即得高耐热性光刻胶组合物。本专利技术的第三个方面是提供一种上述所述的高耐热性光刻胶组合物在生产显示器、半导体芯片及LED等工艺中的应用。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术提供的高耐热性光刻胶组合物，通过在基础光刻胶中添加显影液可溶解的缩醛树脂可以提高光刻胶的耐热性，由于缩醛基在光刻胶加热过程中可以与光刻胶树脂的酚羟基进行缩醛交换反应而带来整体膜的Tg增加而提高耐热性；使用该高耐热性光刻胶组合物在曝光显影后，光刻胶的耐热性能提高，在蚀刻和离子注入等工艺时，可以更好的承受由于工艺带来的温度上升造成的尺寸变动，保持光刻胶不软化变形以达到加工尺寸的工艺稳定性，保证了工艺良好的收率。附图说明图1为本专利技术实施例高耐热性光刻胶组合物的曝光后的线条形貌放大示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种本专利技术的第一个方面是提供一种高耐热性光刻胶组合物，包括：a)基础光刻胶；b)高耐热性树脂；其中，所述基础光刻胶主要组分为酚醛树脂和光敏剂，所述高耐热性树脂为显影液可溶解的缩醛树脂，本专利技术通过在基础光刻胶中添加显影液可溶解的缩醛树脂可以提高光刻胶的耐热性，由于缩醛基在光刻胶加热过程中可以与光刻胶树脂的酚羟基进行缩醛交换反应而带来整体膜的Tg增加而提高耐热性。于上述技术方案的基础上，按总重量为100份计，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为99.9：1至60：40。优选地，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为95：5至80：20。较为优选地，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为87：13至65。35。更为优选地，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为82：18至70：30。更较为优选地，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为80：:20至76：24。于上述技术方案的基础上，为了得到更好的显影速度及显影液中溶解分散特性，所述高耐热性树脂的酸值为20-300，重量平均分子量为300-300000。优选地，所述高耐热性树脂的酸值为50-240，所述重量平均分子量为600-250000；较为优选地，所述高耐热性树脂的酸值为80-220，所述重量平均分子量为780-125000。较为优选地，所述高耐热性树脂的酸值为100-200，所述重量平均分子量为1000-100000；较为优选地，所述高耐热性树脂的酸值为125-180，所述重量平均分子量为1000-80000；较为优选地，所述高耐热性树脂的酸值为125-180，所述重量平均分子量为1000-50000。该高耐热性光刻胶组合物可以使用不同高耐热树脂用于同一基础光刻胶调配。于上述技术方案的基础上，作为一个优选技术方案，所述高耐热性树脂包括以下化学式组分：其中，Ac：乙酰基团；R1：含有碱溶性基团的羧酸酯基团；R2：烷基、芳香族基团或含有碱溶性基团的芳香族基团。所述R1为含有羧基、酚羟基、琥珀酸单酯或苯二甲酸单酯的羧酸酯基团。所述R2为正丁基、苯基、邻羟基苯基、对羟基苯基或对羧基苯基。于上述技术方案的基础上，作为一个优选技术方案，所述高耐热性树脂为日本精容有限会社的DCBA树脂。该树脂主要成分含有R1为正丁基，R2为邻羟基苯基，对羟基苯基，对羧基苯基，酸值为60，重量平均分子量为15000。于上述技术方案的基础上，作为一个优选技术方案，所述高耐热性树脂由以下方法制得：将水溶性聚乙烯醇(有一部分未水解乙酸酯)投入含有醇类溶剂、二甲基亚砜或水的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐热性光刻胶组合物，其特征在于，包括：a)基础光刻胶；b)高耐热性树脂；其中，所述基础光刻胶主要组分为酚醛树脂和光敏剂，所述高耐热性树脂为显影液可溶解的缩醛树脂。

【技术特征摘要】
1.一种高耐热性光刻胶组合物，其特征在于，包括：a)基础光刻胶；b)高耐热性树脂；其中，所述基础光刻胶主要组分为酚醛树脂和光敏剂，所述高耐热性树脂为显影液可溶解的缩醛树脂。2.根据权利要求1所述的高耐热性光刻胶组合物，其特征在于，所述基础光刻胶与所述高耐热性树脂的重量比为99.9：1至60：40。3.根据权利要求1所述的高耐热性光刻胶组合物，其特征在于，所述高耐热性树脂的酸值为20-300，重量平均分子量为300-300000。4.根据权利要求1所述的高耐热性光刻胶组合物，其特征在于，所述高耐热性树脂包括以下化学式组分：其中，Ac：乙酰基团；R1：含有碱溶性基团的羧酸酯基团；R2：烷基、芳香族基团或含有碱溶性基团的芳香族基团。5.根据权利要求4所述的高耐热性光刻胶组合物，其特征在于，所述R1为含有羧基、酚羟基、琥珀酸单酯或苯二甲酸单酯的羧酸酯基团。6.根据权利要求4所述的高耐热性光刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：康文兵，
申请(专利权)人：倍晶生物科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31