光刻胶组合物及光刻工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种光刻胶组合物及光刻工艺，属于光刻技术领域。该光刻胶组合物包括：高分子量酚醛树脂、低分子量酚醛树脂、重氮萘醌类感光剂、酚羟化合物和溶剂。其中，高分子量酚醛树脂的分子量大于或等于10000，低分子量酚醛树脂的分子量小于或等于4000；高分子量酚醛树脂与低分子量酚醛树脂的质量比为0.1～9:1。本发明专利技术实施例提供的光刻胶组合物能够兼具改进的低曝光能量和高分辨率、高留膜率，并具有优异的衬底粘附性和膜厚均一性。优异的衬底粘附性和膜厚均一性。

【技术实现步骤摘要】
光刻胶组合物及光刻工艺


[0001]本专利技术涉及光刻
，特别涉及光刻胶组合物及光刻工艺。

技术介绍

[0002]光刻胶是一种对光敏感的混合感光材料，通常通过光刻工艺进行微细图案的加工。
[0003]光刻胶的最佳曝光能量(简称Eop)指的是，使图案按照1:1的比例完成复制时，光刻胶所受到的曝光能量。如果能降低光刻胶的最佳曝光能量，则可以在单位面积曝光能量不变时，降低曝光时间，来达到增加产能的目的；以及，可以在曝光时间不变时，降低单位面积单位时间的曝光能量，来达到降低能耗的目的。可见，降低光刻胶的最佳曝光能量，对于增加产能和降低能耗具有重要的意义。
[0004]虽然正性光刻胶相对于负性光刻胶具有分辨率高的优点，然而，对于目前已知的正性光刻胶，在降低其最佳曝光能量的同时，会不可避免地牺牲其分辨率，这使得目前已知的正性光刻胶很难兼具较低的曝光能量和较高的分辨率。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提供光刻胶组合物及光刻工艺，能够解决上述技术问题。
[0006]具体而言，包括以下的技术方案：
[0007]一方面，提供了一种光刻胶组合物，所述光刻胶组合物包括：高分子量酚醛树脂、低分子量酚醛树脂、重氮萘醌类感光剂、酚羟化合物和溶剂；
[0008]其中，所述高分子量酚醛树脂的分子量大于或等于10000，所述低分子量酚醛树脂的分子量小于或等于4000；
[0009]所述高分子量酚醛树脂与所述低分子量酚醛树脂的质量比为0.1～9:1。
[0010]在一些可能的实现方式中，所述高分子量酚醛树脂的分子量为10000～15000；及/或，
[0011]所述低分子量酚醛树脂的分子量为2000～4000。
[0012]在一些可能的实现方式中，以100％质量百分比计，所述高分子量酚醛树脂和所述低分子量酚醛树脂在所述光刻胶组合物中的质量百分比为5％～15％；及/或，
[0013]所述酚羟化合物在所述光刻胶组合物中的质量百分比为0.5％～1％；及/或，
[0014]所述重氮萘醌类感光剂的质量与所述高分子量酚醛树脂和所述低分子量酚醛树脂的总质量之比为1:2～5。
[0015]在一些可能的实现方式中，所述高分子量酚醛树脂与所述低分子量酚醛树脂中，参与酚醛树脂缩聚的对甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于40％，参与酚醛树脂缩聚的间甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于40％，参与酚醛树脂缩聚的2,5
‑
二甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于3％，参与酚醛树脂缩聚的3,5
‑
二甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于3％。
[0016]在一些可能的实现方式中，所述光刻胶组合物还包括硅烷偶联剂、流平剂的至少
一种；及/或，
[0017]所述硅烷偶联剂在所述光刻胶组合物中的质量百分比为0.1％～0.8％；及/或，
[0018]所述流平剂在所述光刻胶组合物中的质量百分比为0.01％～0.1％。
[0019]在一些可能的实现方式中，所述重氮萘醌类感光剂为重氮萘醌磺酰氯与酚衍生物的酯化物。
[0020]在一些可能的实现方式中，所述重氮萘醌磺酰氯包括：重氮萘醌
‑5‑
磺酰氯和/或重氮萘醌
‑4‑
磺酰氯；及/或，
[0021]所述酚衍生物包括多羟基二苯甲酮系化合物、双[(多)羟基苯基]烷系化合物、三(羟基苯基)甲烷类或其甲基取代体、双(环己基羟基苯基)(羟基苯基)甲烷类或其甲基取代体中的至少一种。
[0022]在一些可能的实现方式中，所述酚羟化合物含有至少两个苯环，苯环间由饱和C
‑
C键链段相连，每个苯环均连接0～3个羟基且至少存在一个苯环连接有羟基。
[0023]在一些可能的实现方式中，所述酚羟化合物包括2,2
‑
二(4
‑
羟基苯基)丙烷、1,1,1
‑
三(4
‑
羟基苯基)
‑2‑
(4
‑
羟基苯基)乙烷、1,2,3,4
‑
四(4
‑
羟基苯基)丁烷、2,2
‑
双(4
‑
羟基
‑3‑
甲基苯基)丙烷、2,2
‑
双(4
‑
羟基苯基)丁烷、α,α,α'
‑
三(4
‑
羟苯基)
‑1‑
乙基
‑4‑
异丙苯中的至少一种。
[0024]另一方面，提供了一种光刻工艺，所述光刻工艺采用上述的任一种光刻胶组合物。
[0025]本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
[0026]本专利技术实施例提供的光刻胶组合物，包括高分子量酚醛树脂、低分子量酚醛树脂、重氮萘醌类感光剂、酚羟化合物、溶剂以及可选的硅烷偶联剂、流平剂。通过使用重氮萘醌类感光剂，使其在未曝光条件下保护酚醛树脂不被显影液侵蚀，以及在曝光条件下加速光刻胶在显影液中的溶解速度。通过使用酚羟化合物，与体系其他组分协同作用，能够加快光刻胶在曝光后于显影液中的溶解速度，显著增加光刻胶的感度。以及，可选地，通过硅烷偶联剂来增加光刻胶与衬底之间的粘附性，通过流平剂来提升正性光刻胶的流平性能，使得光刻胶膜更加平整光滑。
[0027]特别地，通过使分子量大于或等于10000的高分子量酚醛树脂和分子量小于或等于4000的低分子量酚醛树脂进行组合，与体系其他组分共同作用，该高分子量酚醛树脂利于提升正性光刻胶的留膜率，该低分子量酚醛树脂利于提升正性光刻胶的感度。通过使高分子量酚醛树脂与低分子量酚醛树脂的质量比为0.1～9:1，能够确保正性光刻胶兼具良好的感度和留膜率，也就是说，本专利技术实施例提供的正性光刻胶通过上述组分的合理配比，能够兼具改进的低曝光能量和高分辨率、高留膜率，以及优异的衬底粘附性和膜厚均一性。
具体实施方式
[0028]为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0029]光刻胶是一种对光敏感的混合感光材料，通常通过光刻工艺用于微细图案的加工。在光刻工艺中，光刻胶被涂覆于衬底上，经光照或者辐射后，光刻胶在显影液中的溶解度将发生变化，使其具有溶解部分和非溶解部分，对于正性光刻胶，显影后，溶解部分被清洗，非溶解部分即可形成具有期望图案的光刻胶层。
[0030]特别的，在显示面板TFT
‑
LCD(电子薄膜晶体管
‑
液晶显示技术)的阵列加工中，需要使用正性光刻胶来将掩膜版上的图案转移至目标衬底上。对于正性光刻胶，其未曝光部分在显影液中难以溶解，而曝光部分在显影液中易溶。然而，在目前已知的显示面板TFT
‑
LCD阵列工艺中，由于正性光刻胶对于良率(分辨率、留膜率等)的提升已接近饱和，由于曝光机机台成本较高，且曝光机机台的耗能较大，所以TFT
‑
LCD阵列工艺中产能提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶组合物，其特征在于，所述光刻胶组合物包括：高分子量酚醛树脂、低分子量酚醛树脂、重氮萘醌类感光剂、酚羟化合物和溶剂；其中，所述高分子量酚醛树脂的分子量大于或等于10000，所述低分子量酚醛树脂的分子量小于或等于4000；所述高分子量酚醛树脂与所述低分子量酚醛树脂的质量比为0.1～9:1。2.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述高分子量酚醛树脂的分子量为10000～15000；及/或，所述低分子量酚醛树脂的分子量为2000～4000。3.根据权利要求1所述的光刻胶组合物，其特征在于，以100％质量百分比计，所述高分子量酚醛树脂和所述低分子量酚醛树脂在所述光刻胶组合物中的质量百分比为5％～15％；及/或，所述酚羟化合物在所述光刻胶组合物中的质量百分比为0.5％～1％；及/或，所述重氮萘醌类感光剂的质量与所述高分子量酚醛树脂和所述低分子量酚醛树脂的总质量之比为1:2～5。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述高分子量酚醛树脂与所述低分子量酚醛树脂中，参与酚醛树脂缩聚的对甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于40％，参与酚醛树脂缩聚的间甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于40％，参与酚醛树脂缩聚的2,5
‑
二甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于3％，参与酚醛树脂缩聚的3,5
‑
二甲酚在酚类原料中的摩尔比均大于3％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述光刻胶组合物还包括硅烷偶联剂、流平剂的至少一种；及/或，所述硅烷偶联剂在所述光刻胶组合物中的质量百分比为0.1％～0.8％；及/或，所述流平剂在所述光刻胶组合物中的质量百分比为0.01％～0.1％。6.根据权利要求1
‑
5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵家祺，蔡财福，余航，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海飞凯材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：