耐高温聚酰亚胺光刻胶及其制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及一种耐高温聚酰亚胺光刻胶及其制备方法、应用，聚酰亚胺光刻胶按质量百分数计，包括以下原料组分：光引发剂0～5％，带有光敏基团的聚酰胺酸30％～60％，流平剂0～1％，交联剂5～10％，增粘剂0～1％，溶剂50％～90％，其中，所述带有光敏基团的聚酰胺酸中的光敏基团为光二聚型感光基团、重氮或叠氮感光基团、丙烯酸酯基团中至少一种。本发明专利技术的耐高温聚酰亚胺光刻胶不需要借助其他光刻胶就能实现图形的形成，不仅节约了材料成本，而且显著缩短了工艺流程，提高了成品率，可以同时实现较高分辨率图形的制作以及对衬底材料的保护。护。护。

【技术实现步骤摘要】
耐高温聚酰亚胺光刻胶及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于光刻胶
，具体涉及一种耐高温聚酰亚胺光刻胶及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]在液晶显示器和半导体制造领域，光刻胶是实现图形从掩膜板到基片转移的关键功能材料。其应用工艺如下：首先将光刻胶涂布到基片上（一般采用旋转涂布），然后进行预烧烤除去光刻胶中的溶剂，接着用特定波长的光源透过掩膜板照射到光刻胶上，被曝光的区域发生化学反应，改变其在显影液中的溶解速率，然后通过显影得到相应的图形，接着通过刻蚀、离子注入或金属沉积等工艺步骤将图形转移到没有光刻胶保护基片上，最后通过去胶液将光刻胶去除，完成图形的转移过程。
[0003]一般来讲，根据化学作用机理不同，光刻胶可以分为正性光刻胶和负性光刻胶两大类。正性光刻胶是指未曝光的光刻胶不溶于显影液，可以保护被覆盖在下面的基底材料不受下一步工艺的影响，而曝光部分的光刻胶薄膜可以溶于显影液从而暴露出覆盖于其下的基底材料，便于进行处理。而负性光刻胶形成薄膜后，未曝光部分可以溶于显影液被洗去，被曝光部分变得不溶于显影液留在基底上。
[0004]聚酰亚胺是一种具有优异的耐热性、力学性能、电绝缘性能和化学稳定性的聚合物材料，是航天 、半导体、光电子和微电子领域中最重要的电子化学品材料之一，被作为层间绝缘、表面钝化、应力缓冲、射线屏蔽等材料而广泛应用。
[0005]现有技术一般先使用传统光刻胶实现图形，再涂布聚酰亚胺保护胶。但现有技术在制程工艺上需要做多层涂布，且在聚酰亚胺保护胶上刻蚀图形，工艺流程复杂，成本提高。因此需要一种含有光敏性聚酰亚胺的光刻胶，经涂布、曝光、显影和固化后同时实现较高分辨率图形的制作以及对衬底材料的保护，大幅缩短工艺流程，节约成本，提高成品率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种耐高温聚酰亚胺光刻胶，不需要借助其他光刻胶就能实现图形的形成，不仅节约了材料成本，而且显著缩短了工艺流程，提高了成品率，可以同时实现较高分辨率图形的制作以及对衬底材料的保护。
[0007]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种耐高温聚酰亚胺光刻胶，按质量百分数计，包括以下原料组分：光引发剂
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0～5％带有光敏基团的聚酰胺酸
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30％～60％流平剂
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0～1％交联剂
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5～10％增粘剂
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0～1％溶剂
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50％～90％
优选的，所述带有光敏基团的聚酰胺酸中的光敏基团为光二聚型感光基团、重氮或叠氮感光基团、丙烯酸酯基团中至少一种。
[0008]优选的，所述光引发剂为2,2
‑
二乙氧基苯乙酮、安息香二甲醚(DMPA)、二苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦、双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、4,4
’‑
二羟基二苯甲酮、三(4
‑
叔丁基苯基)锍三氟甲磺酸盐中至少一种。
[0009]优选的，所述流平剂为甲基三烷基(C8
‑
C10)氯化铵、2,5
‑
二甲基
‑3‑
己炔
‑
2,5
‑
二醇、聚醚改性硅油、环氧改性硅油、氨基改性硅油中至少一种。
[0010]优选的，所述交联剂为1,2,4
‑
苯三酸酐(TMA)、6
‑
马来酰亚胺丁酸、三(异丙烯氧基)乙烯基硅烷、苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中至少一种。
[0011]优选的，所述增粘剂为环氧树脂。
[0012]优选的，所述溶剂为丙二醇单甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己酮、丙二醇单甲醚、乙酰丙酮、N
‑
甲基吡硌烷酮、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚中至少一种。
[0013]本专利技术的又一目的是提供一种耐高温聚酰亚胺光刻胶的制备方法，将上述的耐高温聚酰亚胺光刻胶各组分充分混合后过滤，得到耐高温聚酰亚胺光刻胶。
[0014]本专利技术的另一目的是提供一种耐高温聚酰亚胺光刻胶的应用，包括以下步骤：（1）将上述耐高温聚酰亚胺光刻胶涂布在基片上，形成光刻胶涂层；（2）将步骤（1）中所得光刻胶涂层进行烘烤；（3）将步骤（2）中烘烤后的光刻胶涂层放在光刻机中进行曝光处理；（4）将步骤（3）中曝光后的光刻胶涂层放在显影液中进行显影；（5）将步骤（4）中显影后的光刻胶涂层进行加热固化；优选的，步骤（1）中所述光刻胶涂层的厚度5
‑
50um，步骤（2）中所述烘烤具体为：90
‑
150℃下烘烤200s；步骤（5）中所述加热固化具体为：300
‑
400℃下烘烤 60min。
[0015]优选的，步骤（3）中所述曝光是在全光谱曝光波长下进行；步骤（4）中所述显影液为浓度2.38%的四甲基氢氧化铵TMAH水溶液或环戊烷中，显影时间为20
‑
80s。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的光刻胶原料中含有带有光敏基团的聚酰胺酸，该聚合物在紫外光下有较好的透光性，有更好的分辨率，将其应用在光刻胶中，不需要借助其他光刻胶就能实现图形的形成，不仅节约了材料成本，而且显著缩短了工艺流程，提高了成品率，可以同时实现较高分辨率图形的制作以及对衬底材料的保护。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例中聚酰亚胺光刻胶前体合成及光刻工艺流程的示意图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0019]实施例 1一种耐高温聚酰亚胺光刻胶，包括25g带有光敏基团的聚酰胺酸、5g二苯基（2,4,
6
‑
三甲基苯甲酰基）氧化膦、0.1g聚醚改性硅油、10g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，0.3g环氧树脂和70g N
‑
甲基吡硌烷酮，将上述物质混合并充分搅拌使之完全溶解，通过0.2um聚四氟乙烯微孔滤膜过滤，即可得耐高温聚酰亚胺光刻胶。
[0020]其中，带有光敏基团的聚酰胺酸的制备方法具体如下：（1）将45g 4,4'
‑
二氨基二苯醚(ODA)加入到盛有300g N
‑
甲基吡硌烷酮的四口烧瓶中，完全溶解后得到ODA 溶液；在30℃温度下，向ODA 溶液中缓慢加入65.5g均苯四甲酸二酐（PMDA）粉末，完全溶解后，再加入200g N
‑
甲基吡硌烷酮，并维持反应温度（30℃）反应2h得到聚酰胺酸溶液；（2）向聚酰胺酸溶液加入150g甲基丙烯酸N,N
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温聚酰亚胺光刻胶，其特征在于：按质量百分数计，包括以下原料组分：光引发剂
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0～5％带有光敏基团的聚酰胺酸
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30％～60％流平剂
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0～1％交联剂
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5～10％增粘剂
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0～1％溶剂
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50％～90％其中，所述带有光敏基团的聚酰胺酸中的光敏基团为光二聚型感光基团、重氮或叠氮感光基团、丙烯酸酯基团中至少一种。2.根据权利要求1所述的耐高温聚酰亚胺光刻胶，其特征在于：所述光引发剂为2,2
‑
二乙氧基苯乙酮、安息香二甲醚DMPA、二苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦、双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、4,4
’‑
二羟基二苯甲酮、三(4
‑
叔丁基苯基)锍三氟甲磺酸盐中至少一种。3.根据权利要求1所述的耐高温聚酰亚胺光刻胶，其特征在于：所述流平剂为甲基三烷基(C8
‑
C10)氯化铵、2,5
‑
二甲基
‑3‑
己炔
‑
2,5
‑
二醇、聚醚改性硅油、环氧改性硅油、氨基改性硅油中至少一种。4.根据权利要求1所述的耐高温聚酰亚胺光刻胶，其特征在于：所述交联剂为1,2,4
‑
苯三酸酐(TMA)、6
‑
马来酰亚胺丁酸、三(异...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，严翔，薛钰铸，
申请(专利权)人：江苏长进微电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：