一種高耐熱光刻膠組合物及其使用工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發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域。
【背景技術】
[0002] 光刻膠是電子工業進行光刻過程的常用功能性材料，光刻膠的化學及物理性質直 接影響光刻膠在大規模集成電路中的使用效果。根據使用工藝的不同，光刻膠分為正性光 刻膠與負性光刻膠兩類，其中，正性光刻膠的作用機理是在光刻過程中，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 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，當堅膜的溫度更高，或者其他更高溫度的工藝要求時，就會導致就會導致圖形 變形失真。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是光刻膠在較高的烘烤溫度條件下，出現圖形變形失 真的問題;進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] 為解決上述技術問題，本發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，以重量百分數計，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1-5的烷基，其余為(I)或(II)結構；
[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)結構，
[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，η為自然數。
[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范圍內的整數，m為4-10范圍內的整數。
[0029] 所述黏附促進劑為三嗪類含氮雜環化合物、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1-5的烷基、氨基或者乙醇 基，Rn為碳原子數1-5的烷基或者氨基。
[0036] 所述三嗪類含氮雜環化合物為以下結構，
[0037]
[0038]其中，R18、R19、R2Q為碳原子數2-6的烷基、碳原子數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] 在此基礎上，還進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，并蒸干光刻膠內的溶劑；
[0043] (2)對基板表面進行曝光，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] 本發明與現有技術方案相比具有以下有益效果：
[0047] (1)本發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構。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，耐熱溫度根據分子量的大小 可以達到140到200度。本發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。該化合物可強烈降低紫外正性光刻膠的表面張力，以 消除涂布中產生的條紋，使所涂布的光刻膠膜表面均勻、平整。
[0048] (2)本發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，在后續曝光、顯影等處理中不易脫落。
[0049] (3)本發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構如下，
[0053]
,
[0054]
[0055] 其中，A為氧原子，Ri為氫原子，R2、R3和R4為以下結構，
[0056]
[0057] 本實施例中線性酚醛樹脂的結構如下，
[0058]
[0059] 其中，R9為丙基，η為50;
[0060] 本實施例中表面活性劑的結構如下，
[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構如下，
[0065]
[0066]
[0067] 其中，A為硫原子，R2為氫原子，Rl、R3和R4為以下結構，
[0068]