一种光刻胶粘附剂、制备方法及使用方法技术

本发明专利技术涉及集成电路光刻技术领域，且公开了一种光刻胶粘附剂，包括以下重量份数配比的原料：100份乙烯基硅油、6份甲基硅油、15份含氢硅油、4份气相二氧化硅、4份硅烷偶联剂、30份硅酮胶、0.5份钴催化剂；上述硅油组分与气相二氧化硅和硅酮胶组分，在钴催化剂和硅烷偶联剂的共同作用下，组分间发生交联固化反应，制备得到粘附剂。本发明专利技术还公开了一种光刻胶粘附剂的制备方法。本发明专利技术还公开了一种光刻胶粘附剂的使用方法。本发明专利技术解决现有技术中用于增加光刻胶层粘结性能的方法，存在的处理工艺比较复杂与处理温度比较高的技术问题。

A photoresist adhesive, its preparation method and application method

【技术实现步骤摘要】
一种光刻胶粘附剂、制备方法及使用方法
本专利技术涉及集成电路光刻
，具体为一种光刻胶粘附剂、制备方法及使用方法。
技术介绍
光刻工艺是制作集成电路微图形结构的关键工艺技术，光刻工艺流程主要包括曝光、显影、刻蚀或淀积三个主要步骤，光刻加工原理与印刷技术中的照相制版类似，在硅(Si)半导体基体材料上涂覆光致抗蚀剂，然后利用紫外光束等通过掩膜对光致抗蚀剂层进行曝光，经显影后在抗蚀剂层获得与掩膜图形相同的极微细的几何图形，再经刻蚀等方法，便在Si基材上制造出微型结构。如图1所示，光刻工艺流程中的曝光与显影步骤为：在Si晶圆片1的表面氧化形成一层SiO2薄膜2，在SiO2薄膜2表面涂覆一层光刻胶层3，在光刻胶层3的正上方放置掩膜版4，采用紫外光线等辐射光源5对光刻胶层3进行曝光处理，通过显影液溶解去除经过曝光的光刻胶，显现加工图形；如图2所示，光刻工艺流程中的SiO2薄膜刻蚀步骤为：利用化学方法，将SiO2薄膜2上没有光刻胶的部分通过SiO2薄膜刻蚀剂6腐蚀掉，在Si晶圆片1的表面上制造出微型结构；如图3所示，光刻工艺流程中的淀积步骤为：利用物理方法，将SiO2薄膜2上没有光刻胶层3的部分通过离子注入法沉积离子注入剂7，在Si晶圆片1的表面上制造出微型结构。在光刻工艺流程中，光刻胶层3与SiO2薄膜2之间需要牢固地黏附，才能在刻蚀或淀积过程中，实现有效保护Si晶圆片1与SiO2薄膜2的技术目的；反之，若光刻胶层3与SiO2薄膜2之间的黏附性能比较差，则将会导致严重的侧蚀、线条变宽、或有可能图形全部消失。现有技术中的解决方案是，在SiO2薄膜2的表面涂覆光刻胶层3之前，进行以下处理步骤：第一步，高温脱水烘焙，由于SiO2薄膜2的表面是亲水性的，而光刻胶层3是疏水性的，SiO2薄膜2表面可以从空气中吸附水分子，含水的SiO2会使光刻胶的附着能力降低，因此在涂胶之前需要预先对Si晶圆片1与SiO2薄膜2进行脱水处理，具体为：在150～200℃释放Si晶圆片1与SiO2薄膜2表面吸附的水分子、在400℃左右使Si晶圆片1与SiO2薄膜2上含水化合物脱水、进行750℃以上的脱水；第二步，涂上用来增加光刻胶层3与SiO2薄膜2表面附着能力的粘结助剂，目前应用比较多的是六甲基乙硅氮烷(HMDS)，在实际应用中，HMDS的涂布都是以气相的方式进行的，HMDS以气态的形式输入到放有Si晶圆片1与SiO2薄膜2的容器中，然后在SiO2薄膜2的表面完成涂布。但是上述提高光刻胶层3在SiO2薄膜2表面附着能力的技术方案存在着以下缺点：(1)处理工艺非常复杂；(2)处理温度比较高。本专利技术提供一种光刻胶粘附剂、制备方法及使用方法，旨在解决现有技术中用于增加光刻胶层粘结性能的方法，存在的处理工艺比较复杂与处理温度比较高的技术问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种光刻胶粘附剂、制备方法及使用方法，解决现有技术中用于增加光刻胶层粘结性能的方法，存在的处理工艺比较复杂与处理温度比较高的技术问题。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光刻胶粘附剂，包括以下重量份数配比的原料：100份乙烯基硅油、6份甲基硅油、15份含氢硅油、4份气相二氧化硅、4份硅烷偶联剂、30份硅酮胶、0.5份钴催化剂；上述硅油组分与气相二氧化硅和硅酮胶组分，在钴催化剂和硅烷偶联剂的共同作用下，组分间发生交联固化反应，制备得到粘附剂。优选的，所述硅烷偶联剂为Υ-胺丙基三乙氧基硅烷。一种光刻胶粘附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将100份乙烯基硅油、6份甲基硅油、15份含氢硅油加入到反应器中，反应器内通入氮气保护，在60～80℃下搅拌均匀，搅拌均匀以后加入4份气相二氧化硅与4份硅烷偶联剂，搅拌均匀；(2)在氮气气氛下，将30份硅酮胶加入反应器中，搅拌均匀；(3)冷却到室温，加入0.5份钴催化剂搅拌均匀，抽真空脱去气泡，得到粘附剂。一种光刻胶粘附剂的使用方法，包括以下步骤：(1)将粘附剂与蒸馏水按照质量比1：1的比例，进行稀释；(2)将稀释后的粘附剂刮涂在Si晶圆片1表面的SiO2薄膜上，在80℃下固化；(3)将光刻胶刮涂在粘附剂表面上，在80℃下固化后，光刻胶层与SiO2薄膜通过粘附剂实现相互固定连接。(三)有益的技术效果与现有技术相比，本专利技术具备以下有益的技术效果：在硅油原料组分中，加入二氧化硅与硅酮胶组分，在钴催化剂和硅烷偶联剂的共同作用下，各组分发生交联固化反应，制备得到粘附剂，粘附剂不仅具有较强的粘附性能，而且粘附剂中含有的不饱和硅氧键能够快速吸附Si晶圆片和SiO2薄膜表面上的水分子，使光刻胶与Si晶体之间能够实现牢固地黏附，在刻蚀或淀积过程中，实现光刻胶有效保护Si晶体的技术效果。附图说明图1为现有技术中Si晶圆片表面SiO2薄膜的光刻工艺流程中曝光与显影步骤的结构示意图；图2为现有技术中Si晶圆片表面SiO2薄膜的光刻工艺流程中SiO2薄膜刻蚀步骤的结构示意图；图3为现有技术中Si晶圆片表面SiO2薄膜的光刻工艺流程中淀积步骤的结构示意图；图4为本专利技术Si晶圆片表面SiO2薄膜的光刻工艺流程中曝光步骤的结构示意图；图5为本专利技术Si晶圆片表面SiO2薄膜的光刻工艺流程中粘附剂刻蚀步骤的结构示意图；图6为本专利技术Si晶圆片表面SiO2薄膜的光刻工艺流程中SiO2薄膜刻蚀步骤的结构示意图；图7为本专利技术Si晶圆片表面SiO2薄膜的光刻工艺流程中淀积步骤的结构示意图。图中标示：1-Si晶圆片，2-SiO2薄膜，3-光刻胶层，4-掩膜版，5-辐射光源，6-SiO2薄膜刻蚀剂，7-离子注入剂，8-粘附剂，9-粘附刻蚀剂。具体实施方式如图4所示，光刻工艺流程中曝光步骤：在Si晶圆片1的表面氧化形成一层SiO2薄膜2，在SiO2薄膜2表面增设一层光刻胶层3，且光刻胶层3与SiO2薄膜2通过粘附剂8实现相互固定连接，在光刻胶层3的正上方放置掩膜版4，采用紫外光线等辐射光源5对光刻胶层3进行曝光处理，通过显影液溶解去除经过曝光的光刻胶，显现加工图形；如图5所示，光刻工艺流程中粘附剂8的刻蚀步骤：将粘附剂8上没有光刻胶的部分通过粘附刻蚀剂9腐蚀掉；如图6所示，光刻工艺流程中SiO2薄膜刻蚀步骤：将SiO2薄膜2上没有粘附组分的部分通过SiO2薄膜刻蚀剂6腐蚀掉，在Si晶圆片1的表面上制造出微型结构；如图7所示，光刻工艺流程中淀积步骤：将SiO2薄膜2上没有粘附组分的部分通过离子注入法沉积离子注入剂7，在Si晶圆片1的表面上制造出微型结构；其中，粘附剂8包括以下重量份数配比的原料：100g乙烯基硅油(乙烯基含量0.2％)、6g甲基硅油、15g含氢硅油(活泼氢含量0.30％)、4g气相二氧化硅与4gΥ-胺丙基三乙氧基硅烷偶联剂、30g硅酮胶、0.5g钴催化剂；粘附剂8的制备方法包括以下步骤：(1)将100g乙烯基硅油(乙烯基含量0.2％)、6g甲基硅油、15g含氢硅油(活泼氢含量0.30％)加入到反应器中，反应器内通入氮气保护，在60～80℃下搅拌2h，转速为300～500rpm，搅拌均匀以后加入4g气相二氧化硅与4gΥ-胺丙基三乙氧基硅烷偶联剂，搅拌30min；(2)在氮气气氛下，将30g硅酮胶加入反应器中，搅拌1h；(3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻胶粘附剂，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：100份乙烯基硅油、6份甲基硅油、15份含氢硅油、4份气相二氧化硅、4份硅烷偶联剂、30份硅酮胶、0.5份钴催化剂；上述硅油组分与气相二氧化硅和硅酮胶组分，在钴催化剂和硅烷偶联剂的共同作用下，组分间发生交联固化反应，制备得到粘附剂。

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶粘附剂，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：100份乙烯基硅油、6份甲基硅油、15份含氢硅油、4份气相二氧化硅、4份硅烷偶联剂、30份硅酮胶、0.5份钴催化剂；上述硅油组分与气相二氧化硅和硅酮胶组分，在钴催化剂和硅烷偶联剂的共同作用下，组分间发生交联固化反应，制备得到粘附剂。2.根据权利要求1所述的粘附剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为Υ-胺丙基三乙氧基硅烷。3.一种光刻胶粘附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将100份乙烯基硅油、6份甲基硅油、15份含氢硅油加入到反应器中，反应器内通入氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏月秀，
申请(专利权)人：魏月秀，
类型：发明
国别省市：河南,41