光固化组合物及光刻胶制造技术

本发明专利技术提供了一种光固化组合物及光刻胶。该光固化组合物包括树脂A、树脂B及交联剂；其中，树脂A为含有环氧基团的树脂；树脂B为含有式所示糠酯结构的丙烯酸酯聚合物。本发明专利技术在现有的光刻胶配方基础上，额外添加含有上述糠酯结构的丙烯酸酯聚合物作为第二树脂，可以更有效地弥补现有光刻胶树脂在制备厚度较大的固化物膜时，存在的显影效果差、底部下切等不足。另外，本发明专利技术的树脂B的添加，也不会影响光刻胶的其他性能，应用效果更佳。佳。

【技术实现步骤摘要】
光固化组合物及光刻胶


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种光固化组合物及光刻胶。

技术介绍

[0002]在半导体制造领域，LCD(液晶显示)、BUMP凸块、MEMS微机电系统及3D
‑
NAND存储器等芯片制造过程中均需要用到光刻胶。这些光刻胶经过涂膜、成型曝光、显影等操作形成细致图案，再进行相关的微加工操作，形成特定结构的电子器件。
[0003]目前，在许多光刻胶成型加工方法中，光刻胶涂膜厚度一般要求30微米以上，同时，其外观要求、附着效果及机械强度的要求也较高。SU
‑
8光刻胶作为常见的负型光刻胶，其一，其可以形成垂直侧壁和高深宽比的厚膜图形。其二，其具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性和热稳定性等优异性能。其三，其可以形成台阶等结构复杂的图形，应用范围较广。但随着膜厚的增加，光刻胶完全固化变得困难，尤其是在最接近基板的胶膜底部，比胶膜顶部更容易出现固化不充分的现象，从而导致光刻胶显影过程中出现底部严重下切等问题，进而影响后续工段处理操作，导致胶膜易开裂、显影效果较差、良品率低。同时，上述光刻胶在胶膜固化过程中也容易出现开裂，断线等问题，进而影响其应用。
[0004]针对上述SU8光刻胶应用过程中存在的胶膜开裂，固化不完全等问题，人们做过很多尝试，诸如美国专利US 6210862提出，使用聚合型树脂稀释液添加到相关配方中，以改善光刻胶固化后的开裂问题。美国专利US5102772提出，在配方中添加小分子稀释剂，如CY179等，以改善涂膜交联性，提高胶膜的韧性，从而改善其开裂。
[0005]然而，上述专利虽然一定程度上改善了SU8光刻胶胶膜开裂等问题，但对于光刻胶厚膜底部下切，显影效果较差等问题并没有给出解决方案。因此，有必要提供一种光刻胶，以改善上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种光固化组合物及光刻胶，以解决现有技术中光刻胶厚膜底部下切，显影效果较差等的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种光固化组合物。光固化组合物包括树脂A、树脂B及交联剂；其中，树脂A为含有环氧基团的树脂；树脂B为含有式I所示糠酯结构的丙烯酸酯聚合物；式I中，R9表示氢、取代或未取代的C1～C
20
烷基；R8表示氢、取代或未取代的C1～C
20
烷基，x表示1～20的整数。
[0008][0009]进一步地，重量份数计，光固化组合物包括20～60份的树脂A、5～10份的树脂B及1～10份的交联剂。
[0010]进一步地，x表示3～10的整数，优选R8表示氢或甲基，R9表示氢或甲基；优选地，树脂B经含聚合性双键的活性单体和丙烯酸糠酯类单体通过共聚反应形成；优选地，活性单体为苯乙烯、乙烯基甲苯、α
‑
甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、对氯苯乙烯、(甲基)丙烯酸、α
‑
溴代(甲基)丙烯酸、α
‑
氯代(甲基)丙烯酸、β
‑
呋喃基(甲基)丙烯酸、β
‑
苯乙烯基(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2,2,2
‑
三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3
‑
四氟丙基(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸2
‑
乙基己酯中的一种或多种。
[0011]进一步地，丙烯酸糠酯类单体为甲基丙烯酸糠酯、丙烯酸糠酯或2
‑
乙基丙烯酸糠酯中的一种或多种。
[0012]进一步地，树脂B的重均分子量为6000～40000，优选为8000～30000。
[0013]进一步地，树脂B的酸值为50～200mgKOH/g，优选为50～100mgKOH/g。
[0014]进一步地，交联剂具有通式Ⅱ所示的结构：
[0015][0016]其中，R表示取代或未取代的C2～C
20
烷基、环烷基、C2～C
30
烷氧基、取代或未取代的C6～C
30
芳香基，或者，R为碳原子被N、O、S杂原子取代的杂环烷基；a表示0～30的整数，b表示
1～30的整数。
[0017]进一步地，通式Ⅱ的交联剂为具有式A1至A32的化合物，其中，式A1至A32为：
[0018][0019][0020][0021][0022][0023]进一步地，通式Ⅱ的交联剂为具有式A2、A3、A5、A6、A7、A9、A16、A26或A32的化合
物。
[0024]进一步地，光固化组合物还包括光引发剂，光引发剂选自碘鎓盐、硫鎓盐或芳基茂铁盐中的一种或多种；优选光引发剂为具有式Ⅲ和/或式Ⅳ所示结构的化合物：
[0025][0026]其中，R1和R2各自独立地代表
‑
H、C1～C
20
的直链或支链烷基、C4～C
20
的环烷基烷基或烷基环烷基，且这些基团中的非环
‑
CH2‑
可任选地被
‑
O
‑
、
‑
S
‑
或1,4
‑
亚苯基所取代；R3和R4各自独立地代表
‑
H、C1～C
20
的直链或支链烷基、C4～C
20
的环烷基烷基或烷基环烷基、C6～C
20
的取代或未取代的芳基，且这些基团中的非环
‑
CH2‑
可任选地被
‑
O
‑
、
‑
S
‑
或1,4
‑
亚苯基所取代；R5代表C6～C
20
的取代或未取代芳基、C6～C
20
的取代或未取代烷基芳基、C1～C
20
的直链或支链烷基、C4～C
20
的环烷基烷基或烷基环烷基、取代或未取代的苯硫基苯基，且这些基团中的非环
‑
CH2‑
可任选地被羰基、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
或1,4
‑
亚苯基所取代；R6和R7各自独立地代表烷基、羟基、烷氧基、烷基羰基、芳基羰、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳硫基羰基、酰氧基、芳硫基、芳基、杂环烃基、芳氧基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、羟基(聚)亚烷基氧基、可取代的氨基、氰基、硝基或卤原子；m1、m2分别代表R6和R7的个数，选自0、1、2、3或4；X
‑
代表M
‑
、ClO4‑
、CN
‑
、HSO4‑
、NO3‑
、CF3COO...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光固化组合物，其特征在于，所述光固化组合物包括树脂A、树脂B及交联剂；其中，所述树脂A为含有环氧基团的树脂；所述树脂B为含有式I所示糠酯结构的丙烯酸酯聚合物；所述式I中，R9表示氢、取代或未取代的C1～C
20
烷基；R8表示氢、取代或未取代的C1～C
20
烷基，x表示1～20的整数。2.根据权利要求1所述的光固化组合物，其特征在于，按重量份数计，所述光固化组合物包括20～60份的所述树脂A、5～10份的所述树脂B及1～10份的所述交联剂。3.根据权利要求1或2所述的光固化组合物，其特征在于，x表示3～10的整数；优选地，R8表示氢或甲基，R9表示氢或甲基；优选地，所述树脂B经含聚合性双键的活性单体和丙烯酸糠酯类单体通过共聚反应形成；优选地，所述活性单体为苯乙烯、乙烯基甲苯、α
‑
甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、对氯苯乙烯、(甲基)丙烯酸、α
‑
溴代(甲基)丙烯酸、α
‑
氯代(甲基)丙烯酸、β
‑
呋喃基(甲基)丙烯酸、β
‑
苯乙烯基(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2,2,2
‑
三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3
‑
四氟丙基(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸2
‑
乙基己酯中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的光固化组合物，其特征在于，所述丙烯酸糠酯类单体为甲基丙烯酸糠酯、丙烯酸糠酯或2
‑
乙基丙烯酸糠酯中的一种或多种。5.根据权利要求1至3中任一项所述的光固化组合物，其特征在于，所述树脂B的重均分子量为6000～40000，优选为8000～30000。6.根据权利要求1至3中任一项所述的光固化组合物，其特征在于，所述树脂B的酸值为50～200mgKOH/g，优选为50～100mgKOH/g。7.根据权利要求1至3中任一项所述的光固化组合物，其特征在于，所述交联剂具有通式Ⅱ所示的结构：
其中，R表示取代或未取代的C2～C
20
烷基、环烷基、C2～C
30
烷氧基、取代或未取代的C6～C
30
芳香基，或者，R为碳原子被N、O、S杂原子取代的杂环烷基；a表示0～30的整数，b表示1～30的整数。8.根据权利要求7所述的光固化组合物，其特征在于，所述通式Ⅱ的交联剂为具有式A1至A32的化合物，其中，所述式A1至A32为：
9.根据权利要求8所述的光固化组合物，其特征在于，所述通式Ⅱ的交联剂为具有式A2、A3、A5、A6、A7、A9、A16、A26或A32的化合物。10.根据权利要求1至3中任一项所述的光固化组合物，其特征在于，所述光固化组合物还包括光引发剂，所述光引发剂选自碘鎓盐、硫鎓盐或芳基茂铁盐中的一种或多种；优选所述光引发剂为具有式Ⅲ和/或式Ⅳ所示结构的化合物：
其中，R1和R2各自独立地代表
‑
H、C1～C
20
的直链或支链烷基、C4～C
20
的环烷基烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓春，张学龙，葛庆余，尹志兴，邱振宇，施大峰，
申请(专利权)人：常州强力电子新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：