光刻胶、光刻胶的图案化方法及生成印刷电路板的方法技术

本发明专利技术公开了一种光刻胶，包括有机溶剂和钛锆氧化物纳米粒子，所述钛锆氧化物纳米粒子，所述钛锆氧化物纳米粒子的分子通式为Ti

【技术实现步骤摘要】
光刻胶、光刻胶的图案化方法及生成印刷电路板的方法


[0001]本专利技术涉及光刻胶
，特别是涉及一种光刻胶、光刻胶的图案化方法及生成印刷电路板的方法。

技术介绍

[0002]随着大规模集成电路集成度的不断提高，其特征尺寸越来越小，加工尺寸已经进入纳米级。集成电路的发展需要光刻技术的支持，光刻胶/光致抗蚀剂是光刻技术最关键的基础材料。光刻胶是一类对光或者射线敏感的混合材料，通常由光刻胶主体材料、光敏剂、溶剂和其他一些添加剂等组成，光刻胶主体材料主要有成膜树脂、分子玻璃化合物、无机氧化物等几类。光刻胶经紫外光、电子束、离子束、准分子激光束、X射线等曝光源的照射或辐射，其溶解性、黏附性等性质发生明显变化，可以在适当的溶剂中显影形成光刻图形。
[0003]近年来，光刻图形越来越精细，光刻胶膜的厚度也逐渐减小，这就要求光刻胶不仅要具有好的抗刻蚀性质而且具有曝光前后溶解性差异大的特点。为了增强光刻胶的抗刻蚀性，已经开发了不同的含金属氧化物的光刻胶材料。然而，现有的金属氧化物容易与空气中的水反应，使得曝光区和非曝光区溶解性差异变化不大，造成光刻图形分辨率不高、线边缘粗糙度程度高。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统光刻胶的光刻图形分辨率不高、线边缘粗糙度程度高的问题，提供一种光刻胶、光刻胶的图案化方法及生成印刷电路板的方法。
[0005]一种光刻胶，包括有机溶剂和钛锆氧化物纳米粒子，所述钛锆氧化物纳米粒子，所述钛锆氧化物纳米粒子的分子通式为Ti
x
Zr
y
O
z
L
n
,其中，x、y、z分别独立地选自1～6中的任意整数，n选自5～30中的任意整数，L为有机物配体，所述有机物配体具有可自由基引发聚合的基团。
[0006]在其中一个实施例中，所述钛锆氧化物纳米粒子的分子通式为Ti2Zr6O6L
20
或Ti2Zr4O5L
12
。
[0007]在其中一个实施例中，所述钛锆氧化物纳米粒子在所述光刻胶中的质量百分数为1％～50％。
[0008]在其中一个实施例中，所述有机物配体为含有碳碳双键的有机物配体。
[0009]在其中一个实施例中，所述有机物配体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和3,3-二甲基丙烯酸中的任意一种或多种。
[0010]在其中一个实施例中，所述光刻胶包括光致产酸剂，所述光致产酸剂能够在光照下分解形成光酸催化剂，所述光酸催化剂能够催化所述钛锆氧化物纳米粒子的团聚；和/或，所述光刻胶包括光引发剂，所述光引发剂能够引发所述钛锆氧化物纳米粒子的团聚。
[0011]在其中一个实施例中，所述有机溶剂选自丙二醇单甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙二醇单醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯仿及二氯甲烷中的任意一种或多
种。
[0012]一种光刻胶组合产品，包括所述的光刻胶以及显影剂。
[0013]在其中一个实施例中，所述显影剂选自甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、均三甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、4-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-戊酮、甲基乙基酮、丙二醇单甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙二醇单醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、2-丁酮、2-庚酮、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正己烷及环己烷中的任意一种或多种。
[0014]一种所述的光刻胶的图案化方法，包括以下步骤：
[0015]将所述光刻胶涂布在基底表面，除去所述光刻胶中的有机溶剂，在所述基底表面上形成预成膜层；
[0016]将光源透过掩膜照射在所述基底的预成膜层上进行曝光操作，使得预成膜层的曝光区域形成钛锆氧化物纳米粒子团聚体；
[0017]将显影剂施加在曝光后的预成膜层上，使得预成膜层上被掩膜遮挡的未曝光区域溶解于显影剂中，而预成膜层的曝光区域由于形成钛锆氧化物纳米粒子而保留在基底上。
[0018]在其中一个实施例中，所述曝光操作的曝光剂量为4mJ/cm2～50mJ/cm2。
[0019]在其中一个实施例中，所述基底选自硅板。
[0020]一种生成印刷电路板的方法，包括如下步骤：
[0021]按照所述的光刻胶的图案化方法制备硅板基底上具有图案化光刻胶层的预图案化板材；
[0022]利用干法或湿法刻蚀所述预图案化板材。
[0023]在传统的光刻胶中，虽然一些金属纳米粒子具有在光照下团聚的性能，但未被光照射的金属纳米粒子，由于会与空气中的水接触，造成金属纳米粒子不稳定，也会发生团聚，因此曝光和未曝光区域的溶解度差异变化不大。专利技术人发现，将钛锆复合形成的金属氧化物纳米粒子在空气中的性质更稳定，基本不会再受到空气湿度影响而团聚。因此，本专利技术的光刻胶中，钛锆氧化物纳米粒子在光照下团聚在显影液中溶解度降低，而未曝光区域钛锆氧化物纳米粒子不团聚在显影液中溶解，从而显影后能够将非曝光区域去除。钛和锆的配合提高了金属纳米粒子在空气中的稳定性，从而提高了非曝光区域和曝光区域的溶解度差异，提高光刻图形分辨率、降低线边缘粗糙度，尤其对于精密度要求较高的器件的光刻质量具有很大提升。
[0024]另外，钛锆氧化物纳米粒子具有可自由基聚合的有机物配体，一方面提高钛锆氧化物纳米粒子在有机溶剂中的分散性，另一方面有机物配体本身可在光照下发生聚合，从而有利于提高光刻胶曝光区和非曝光区的溶解度差异，有利于提高图案化的质量。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1的光学显微镜下的成像图形照片；
[0026]图2为本专利技术实施例1的光学显微镜下的成像图形照片；
[0027]图3为本专利技术实施例2的扫描电子显微镜下的成像图形照片；
[0028]图4为本专利技术对比例1的光学显微镜下的成像图形照片；
[0029]图5为本专利技术对比例2的光学显微镜下的成像图形照片。
具体实施方式
[0030]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032]本专利技术实施例提供一种光刻胶，包括有机溶剂和钛锆氧化物纳米粒子，所述钛锆氧化物纳米粒子，所述钛锆氧化物纳米粒子的分子通式为Ti
x
Zr
y
O
z
L
n
,其中，x、y、z分别独立地选自1～6中的任意整数，n选自5～30中的任意整数，L为有机物配体，所述有机物配体具有可自由基引发聚合的基团。
[0033]在传统的光刻胶中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶，其特征在于，包括有机溶剂和钛锆氧化物纳米粒子，所述钛锆氧化物纳米粒子的分子通式为Ti
x
Zr
y
O
z
L
n
,其中，x、y、z分别独立地选自1～6中的任意整数，n选自5～30中的任意整数，L为有机物配体，所述有机物配体具有可自由基引发聚合的基团。2.根据权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述钛锆氧化物纳米粒子的分子通式为Ti2Zr6O6L
20
或Ti2Zr4O5L
12
。3.根据权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述钛锆氧化物纳米粒子在所述光刻胶中的质量百分数为1％～50％。4.根据权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述有机物配体为含有碳碳双键的有机物配体。5.根据权利要求4所述的光刻胶，其特征在于，所述有机物配体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和3,3-二甲基丙烯酸中的任意一种或多种。6.根据权利要求1～5任一项所述的光刻胶，其特征在于，所述光刻胶包括光致产酸剂，所述光致产酸剂能够在光照下分解形成光酸催化剂，所述光酸催化剂能够催化所述钛锆氧化物纳米粒子的团聚；和/或，所述光刻胶包括光引发剂，所述光引发剂能够引发所述钛锆氧化物纳米粒子的团聚。7.根据权利要求1～5任一项所述的光刻胶，其特征在于，所述有机溶剂选自丙二醇单甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚、丙二醇单醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯仿...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏，何向明，王晓琳，
申请(专利权)人：北京华睿新能动力科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：