一種高耐熱光刻膠組合物及其使用工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂正性光刻膠，以及將該光刻膠用 于光刻的工藝，屬于圖紋面的照相制版工藝領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 光刻膠是電子工業(yè)進(jìn)行光刻過程的常用功能性材料，光刻膠的化學(xué)及物理性質(zhì)直 接影響光刻膠在大規(guī)模集成電路中的使用效果。根據(jù)使用工藝的不同，光刻膠分為正性光 刻膠與負(fù)性光刻膠兩類，其中，正性光刻膠的作用機(jī)理是在光刻過程中，光刻膠薄膜上圖形 曝光的部分被顯影液洗去后，未曝光的部分留下形成圖形。與正性光刻膠配合使用的光源 有多種，其中紫外光的活性衰減最小，因而將紫外光照射在正性光刻膠表面時，光線可到達(dá) 光刻膠的較深部位，從而使光刻的圖案線條均勻、清晰，因此紫外正性光刻膠的使用更為廣 泛。
[0003] 目前，用于制造電子器件的正性光刻膠基本以樹脂體系為主。膠膜的耐熱溫度為 135~140度，當(dāng)堅膜的溫度更高，或者其他更高溫度的工藝要求時，就會導(dǎo)致就會導(dǎo)致圖形 變形失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是光刻膠在較高的烘烤溫度條件下，出現(xiàn)圖形變形失 真的問題;進(jìn)而提出一種使用含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂的紫外正性光刻膠。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂的紫外 正性光刻膠，以重量百分?jǐn)?shù)計，由如下組分組成，
[0006]
[0007] 所述重氮類感光劑為通式(1)和(2)化合物中的一種或幾種的混合物，
[0008] 通式（1)
[0009]
[0010]
[0011]
[0012]
[0013] 上述通式（1)和(2)中，A為硫原子或氧原子，和R4中至多有一個為氫原子， R6、R7和Rs中至多有一個為氫原子，R5為碳原子數(shù)1-5的烷基，其余為(I)或(II)結(jié)構(gòu)；
[00141 m
[001 y
[001
[0017 ]所述酚醛樹脂為線性酚醛樹脂。
[0018]所述線性酚醛樹脂為下列通式(3)結(jié)構(gòu)，
[0019] 通式⑶
[0020]
[0021]上述通式(3)中，R9為含有不多于10個碳原子的任意基團(tuán)，η為自然數(shù)。
[0022] 所述線性酚醛樹脂的分子量為2000-30000。
[0023] 所述表面活性劑為下列通式(4)和(5)化合物中的一種或幾種的混合物，
[0024] 通式⑷
[0025]
[0026] 通式(5)
[0027]
[0028] 上述通式(4)和（5)中，R1Q、Rn、R12和R13為氫、氨基、甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧 基、二甲氨基或季銨堿基，k為2-10范圍內(nèi)的整數(shù)，m為4-10范圍內(nèi)的整數(shù)。
[0029] 所述黏附促進(jìn)劑為三嗪類含氮雜環(huán)化合物、通式(6)和(7)化合物中一種或幾種的 混合物，
[0030] 通式(6)
[0031]
[0032] 通式(7)
[0033]
[0034]
[0035] 上述通式（6)和（7)中，R14、Ri5、Ri6為氫原子、碳原子數(shù)1-5的烷基、氨基或者乙醇 基，Rn為碳原子數(shù)1-5的烷基或者氨基。
[0036] 所述三嗪類含氮雜環(huán)化合物為以下結(jié)構(gòu)，
[0037]
[0038]其中，R18、R19、R2Q為碳原子數(shù)2-6的烷基、碳原子數(shù)2-6的烷氧基或者氨基。
[0039]所述溶劑為丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、環(huán)己酮、丙二醇 單甲醚、乙酰丙酮、N-甲基吡咯烷酮、二乙二醇單甲醚和二乙二醇二甲醚中的一種或幾種的 混合物。
[0040] 所述溶劑為丙二醇單甲醚乙酸酯。
[0041] 在此基礎(chǔ)上，還進(jìn)一步提出了所述紫外正性光刻膠的光刻工藝，包括如下步驟，
[0042] (1)將紫外正性光刻膠均勻涂布在基板上，并蒸干光刻膠內(nèi)的溶劑；
[0043] (2)對基板表面進(jìn)行曝光，曝光后用四甲基氫氧化銨、NaOH或Κ0Η溶液顯影；
[0044] (3)將顯影后的所述基板烘干后進(jìn)行刻蝕；
[0045] (4)用去膠液去除所述基板上殘留的光刻膠即可。
[0046] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)方案相比具有以下有益效果：
[0047] (1)本發(fā)明所述含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂的紫外正性光刻膠，以重量百分 數(shù)計，由如下組分組成，重氮類感光劑2-40%、酚醛樹脂8-50%、表面活性劑0-2%、黏附促 進(jìn)劑0-10%和溶劑40-90%;并且給出了臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)。上述光刻膠組 合物中含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂，具有很高的耐熱性，耐熱溫度根據(jù)分子量的大小 可以達(dá)到140到200度。本發(fā)明所述含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂的紫外正性光刻膠，使 用的表面活性劑為硅氧烷系化合物。該化合物可強(qiáng)烈降低紫外正性光刻膠的表面張力，以 消除涂布中產(chǎn)生的條紋，使所涂布的光刻膠膜表面均勻、平整。
[0048] (2)本發(fā)明所述含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂的紫外正性光刻膠，所使用的黏 附促進(jìn)劑可提高紫外正性光刻膠在金屬、二氧化硅和氧化銦錫等基板表面的黏附性，促使 光刻膠膜與基板表面緊密貼合，在后續(xù)曝光、顯影等處理中不易脫落。
[0049] (3)本發(fā)明所述含有臨羥基苯甲醛線性酚醛樹脂的紫外正性光刻膠，所使用的溶 劑能夠較好地溶解酚醛樹脂，并且由于溶劑的閃點大于40度、沸點高于120度，安全性很高。
【具體實施方式】
[0050] 實施例1
[0051 ]將22g重氮類感光劑、100g線性酚醛樹脂、0.0 lg表面活性劑、5g六甲氧基甲基均三 嗪和200g丙二醇單甲醚乙酸酯混合得到光刻膠1。
[0052]本實施例中的重氮類感光劑的結(jié)構(gòu)如下，
[0053]
,
[0054]
[0055] 其中，A為氧原子，Ri為氫原子，R2、R3和R4為以下結(jié)構(gòu)，
[0056]
[0057] 本實施例中線性酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)如下，
[0058]
[0059] 其中，R9為丙基，η為50;
[0060] 本實施例中表面活性劑的結(jié)構(gòu)如下，
[0061]
[0062] 實施例2
[0063] 將22g的重氮類感光劑、100g線性酚醛樹脂、O.lg表面活性劑、5g的六甲氧基甲基 均三嗪黏附促進(jìn)劑和200g丙二醇單甲醚乙酸酯混合得到光刻膠2。
[0064] 本實施例中的重氮類感光劑的結(jié)構(gòu)如下，
[0065]
[0066]
[0067] 其中，A為硫原子，R2為氫原子，Rl、R3和R4為以下結(jié)構(gòu)，
[0068]