一种光刻胶及其制备与使用方法技术

本发明专利技术提供一种光刻胶及其制备与使用方法，其中光刻胶包括如下质量百分比的各组分：聚对羟基苯乙烯衍生物树脂

【技术实现步骤摘要】
一种光刻胶及其制备与使用方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种光刻胶及其制备与使用方法
。

技术介绍

[0002]近年来，消费电子产品的不断普及推动着显示技术的不断发展
。Mini LED
作为一种新型的显示技术备受关注，其两大应用方向：
Mini LED
背光和小间距的
Mini LED
显示
。Mini LED
背光可直接采用
RGB
三色模组，实现
RGB
三原色的显示效果，同时覆盖更宽广的色域，且成本较低；小间距的
Mini LED
显示，具有高画质
、
高分辨率
、
高色彩饱和度等特点，这对提高消费电子产品具有重要意义
。
[0003]虽然
Mini LED
显示相比与传统显示有许多优势，但是实际生产中存在一些技术问题，由于
Mini LED
要求的像素点之间的距离在
1mm
以下，其芯片尺寸一般控制在
100
微米以下，这对
Mini LED
生产过程中的光刻工艺提出了比较高的要求，而现有的光刻设备无法大规模低成本的满足这个尺寸的芯片生产，这大大增加了小尺寸产品的生产成本
。
很多因素会影响光刻工艺后光刻图案的最终结果，如：光刻胶类型
、
光刻机曝光精度以及掩模版精度等
。
其中光刻胶的品质直接决定了光刻图案的品质，需根据不同的光刻技术和产品需求来选择光刻胶的种类
。
[0004]传统上使用紫外曝光的
g
‑
line(436nm)
和
i
‑
line(365nm)
光刻胶均为非化学增幅型光刻胶，其作用原理是通过光引发剂引发单体生产聚合物，这个过程需要吸收大量光子，因此这种类型的光刻胶的感度和分辨率都较低；化学增幅型光刻胶，如使用深紫外曝光的
KrF
和
ArF
光刻胶其作用原理是光产酸剂在光照下分解产酸，催化成模树脂发生脱保护反应，这种类型的光刻胶的感度和分辨率相对有明显提高，然而粘度普遍较低，往往需要在光刻胶中加入增粘剂，而增加增粘剂或增加光刻胶成本，且常用的增粘剂对人体有危害
。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的是提供一种光刻胶及其制备与使用方法，解决
技术介绍
中的缺少一种光刻效果好，且成本低不危害人体的光刻胶的问题
。
[0006]本专利技术提供一种光刻胶，包括如下质量百分比的各组分：聚对羟基苯乙烯衍生物树脂
30
％
‑
45
％
、、
丙二醇甲醚醋酸酯
50
％
‑
65
％
、
光产酸剂1％
‑
1.5
％
、
碱性猝灭剂
0.1
％
‑
0.15
％
、
流平剂
0.05
％
‑
0.1
％
。
[0007]本专利技术中的光刻胶，通过采用高接枝率的聚对羟基苯乙烯衍生物树脂制成高接枝率的化学增幅形光刻胶，化学增幅型光刻胶在曝光后，光产酸剂会将部分酸扩散到未曝光的区域，未曝光区域的成膜树脂也会发生部分的脱保护反应，对应接枝率低的光刻胶来说，成膜树脂在显影液中溶解度会迅速增大，则容易导致光刻胶图形侧面凹陷，产生
T
型图形问题，而高接枝率的光刻胶，即使曝光区域内产生的少量酸扩散到未曝光取样，未曝光区域也发生了少部分的脱保护反应，但其在显影液中的溶解度较低，不会使得光刻胶图形侧面凹陷
。
此外，聚对羟基苯乙烯衍生物树脂制成的化学增幅形光刻胶不仅接枝率高，成像清楚，
而且自身粘度高，无需额外添加增粘剂，进而降低了光刻胶制造的成本和减少了增加增粘剂的工艺，并且避免了光刻胶会对人体造成危害的问题
。
因此本专利技术解决了
技术介绍
中的缺少一种光刻效果好，且成本低不危害人体的光刻胶的问题
。
[0008]优选地，所述聚对羟基苯乙烯衍生物的保护基团为环己基乙烯基醚
、
乙氧基乙烯
、
叔
‑
丁氧羰基
、
缩醛
、
缩酮
、
呋喃基
、
和硅烷基中任意一种
。
[0009]优选地，所述光产酸剂为二甲基锍九氟丁磺酸盐
、
二甲基锍九氟丁磺酸盐
、
四氢噻吩九氟丁磺酸盐
、
四氢噻吩三氟甲磺酸盐
、
四氢噻吩樟脑磺酸盐
、
二甲基锍三氟甲磺酸盐
、
四氢噻吩九氟丁磺酸盐或四氢噻吩三氟甲磺酸盐中的至少一种；所述碱性猝灭剂为四丁基乳酸铵
、4
‑
苯基吗啡啉
、2
‑
苯基苯并咪唑
、
或二乙醇胺中的至少一种；所述流平剂为
3M
氟碳表面活性剂
FC
‑
4430
或特洛伊
Troysol S366
中的至少一种
。
[0010]本专利技术还提供一种适用于
MINILED
的厚膜光刻胶制备方法，方法包括：
[0011]制备聚对羟基苯乙烯衍生物，并将制备好的聚对羟基苯乙烯衍生物置于丙二醇甲醚醋酸酯内，在避光条件下静止溶解两天得到溶液；
[0012]将所述溶液进行过滤，再向过滤后的溶液内添加光产酸剂
、
流平剂和碱性猝灭剂，溶解搅拌后得到厚膜光刻胶
。
[0013]优选地，所述制备聚对羟基苯乙烯衍生物的步骤包括：
[0014]将乙酸乙酯加入三口瓶中，再将聚对羟基苯乙烯树脂粉末加入三口瓶中充分搅拌使所述聚对羟基苯乙烯树脂粉末充分溶解于乙酸乙酯中；
[0015]将保护基团和樟脑磺酸加入三口瓶中，并在常温下搅拌反应
0.8h
‑
1.2h
；
[0016]反应结束后用饱和碳酸氢钠溶液萃取得到乙酸乙酯部分，然后用硫酸镁干燥；
[0017]在干燥完成后，在过滤掉溶液内不溶物，并将溶液置于真空烘箱干燥，得到白色固体状的聚对羟基苯乙烯衍生物
。
[0018]优选地，所述制备聚对羟基苯乙烯衍生物的步骤包括：
[0019]将丙二醇甲醚醋酸酯加入三口瓶中，再加入聚对羟基苯乙烯树脂粉末，加热并充分搅拌使聚对羟基苯乙烯树脂粉末完全溶解于丙二醇甲醚醋酸酯中；
[0020]向三口瓶缓慢滴加入环己基乙烯基醚，在氮气保护，冷凝回流条件下，
110℃
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光刻胶，其特征在于，包括如下质量百分比的各组分：聚对羟基苯乙烯衍生物树脂
30
％
‑
45
％
、、
丙二醇甲醚醋酸酯
50
％
‑
65
％
、
光产酸剂1％
‑
1.5
％
、
碱性猝灭剂
0.1
％
‑
0.15
％
、
流平剂
0.05
％
‑
0.1
％
。2.
根据权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述聚对羟基苯乙烯衍生物的保护基团为环己基乙烯基醚
、
乙氧基乙烯
、
叔
‑
丁氧羰基
、
缩醛
、
缩酮
、
呋喃基
、
和硅烷基中任意一种
。3.
根据权利要求1或2所述的光刻胶，其特征在于，所述光产酸剂为二甲基锍九氟丁磺酸盐
、
二甲基锍九氟丁磺酸盐
、
四氢噻吩九氟丁磺酸盐
、
四氢噻吩三氟甲磺酸盐
、
四氢噻吩樟脑磺酸盐
、
二甲基锍三氟甲磺酸盐
、
四氢噻吩九氟丁磺酸盐或四氢噻吩三氟甲磺酸盐中的至少一种；所述碱性猝灭剂为四丁基乳酸铵
、4
‑
苯基吗啡啉
、2
‑
苯基苯并咪唑
、
或二乙醇胺中的至少一种；所述流平剂为
3M
氟碳表面活性剂
FC
‑
4430
或特洛伊
Troysol S366
中的至少一种
。4.
一种光刻胶的制备方法，其特征在于，用于制备1至3任一项权利要求所述的光刻胶，所述方法包括：制备聚对羟基苯乙烯衍生物，并将制备好的聚对羟基苯乙烯衍生物置于丙二醇甲醚醋酸酯内，在避光条件下静止溶解两天得到溶液；将所述溶液进行过滤，再向过滤后的溶液内添加光产酸剂
、
流平剂和碱性猝灭剂，溶解搅拌后得到厚膜光刻胶
。5.
根据权利要求4所述的光刻胶的制备方法，其特征在于，所述制备聚对羟基苯乙烯衍生物的步骤包括：将乙酸乙酯加入三口瓶中，再将聚对羟基苯乙烯树脂粉末加入三口瓶中充分搅拌使所述聚对羟基苯乙烯树脂粉末充分溶解于乙酸乙酯中；将乙氧基乙烯和樟脑磺酸加入三口瓶中，并在常温下搅拌反应
0...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦友林，林潇雄，胡加辉，金从龙，
申请(专利权)人：江西兆驰半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：