[发明专利]琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂及其制备方法、负性光刻胶组合物

说明书

技术领域

本申请涉及微电子器件、光电器件的制造领域，具体涉及一种琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂及其制备方法、以及具有琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂的负性光刻胶组合物。

背景技术

光刻胶组合物大量用于集成电路(IC)、平板显示器(FPD)等精细图形制作工艺中，如用于制造LED芯片金属导电电极。通常，使用微影法实现规模化生产，该方法包括在基底涂布对含活性射线比较敏感的光致抗蚀剂，以在基片上形成薄膜有选择性地保护抗蚀剂下面的基片，烘干抗蚀剂以蒸发溶剂，形成干膜，经过含活性射线有紫外(UV/Deep-UV)、X-ray和电子束等辐射光源曝光后，再使用显影液来显影，完成显影工序的基板再以腐蚀液蚀刻，并移除剩余的光抗蚀剂层，从而获得良好的图像。

化学增幅型光刻胶是一类采用光致产酸剂经辐射光源曝光后产酸、具有化学放大效果、酸催化的链式促发式反应体系；包含负性胶和正性胶，两者成像机理不同，产酸剂作为催化剂或光引发剂在光照下产生大量强酸氢离子，树脂在强酸氢离子的催化下脱去保护基团变得碱可溶(正性)或者树脂在强酸氢离子催化下与交联剂反应变得碱不可溶(负性)或者树脂在强酸氢离子催化下自交联变得碱不可溶(负性)。

具体地以负性化学增幅性光刻胶为例，负性化学增幅性光刻胶通常由一种碱可溶树脂、酸产生剂(PAG)、酸致交联剂(Crosslinker)，添加剂所组成，PAG在曝光区域产生酸经PEB处理分散开来，酸解离的不稳定PAG强酸H⁺离子作为催化剂，使得交联单体与树脂发生交联反应，即使受光照部分固化，因此化学增幅型负胶的交联单体可以扩展到树脂的侧链，使原来碱可溶的树脂呈网状结构，变得碱不可溶。

负性化学增幅性光刻胶属于酸致交联型光刻胶，除被用作永久间隔材料，通常较难去胶，但得益于其优秀的耐热性能、耐蚀刻性能，在LED用胶Lift off、绝缘层、隔离柱用胶、IC电镀工艺、高分辨率CMOS中仍得到大量应用。随着大规模集成电路工业的发展，对负性光刻胶的需求更加多样化和专门化，因此负性化学增幅性光刻胶分辨率要求也越来越高，LED领域金属层的尺寸缩小0.5μm，亮度可提高1％，LED对亮度的要求越来越高，金属层的尺寸也变越做越小，光刻胶分辨率也会相应提高。

有鉴于此，有必要提供一种琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂及其制备方法、具有琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂的负性光刻胶组合物，以解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述问题之一，本申请提出了琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂及其制备方法、具有琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂的负性光刻胶组合物。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂的制备方法,包括如下步骤：S1自丙烯酸、丙烯酸衍生物、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂的衍生物中选取至少二种单体混合形成混合物；S2将所述混合物、琥珀酰亚胺及油溶性引发剂加入反应器中，在100℃下搅拌反应1小时后；S3然后加入含活性环氧基团的物质，继续反应3小时。

作为本发明的进一步改进，S1具体为：将丙烯酸、丙烯酸衍生物、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂的衍生物选取二种按照3:2的比例混合形成混合物或选取三种按照3:1:1的比例混合形成混合物；S2具体为将40～60重量份的上述混合物、1～8重量份的琥珀酰亚胺、0.5重量份的油溶性引发剂加入反应容器中，在100℃下搅拌反应1小时，所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或多种；S3具体为加入环氧氯丙烷，继续反应3小时。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂，所述琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂由丙烯酸、丙烯酸衍生物、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂的衍生物中的至少二种单体与琥珀酰亚胺或含琥珀酰亚胺基团的化合物共聚交联合成。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种负性光刻胶组合物，包括100份琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂、1份～5份产酸剂和/或0.05份～2份的有机强碱或产碱剂、3份～10份交联剂、1份～10份吸光剂、能够溶解其他组分的量的溶剂。

作为本发明的进一步改进，所述琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂由丙烯酸、丙烯酸衍生物、丙烯酸树脂、丙烯酸树脂的衍生物中的至少二种与琥珀酰亚胺或含琥珀酰亚胺基团的化合物共聚交联合成。

作为本发明的进一步改进，所述产酸剂为α-(2-樟脑基亚氨基噻吩-3-烯基)-邻甲基苯乙腈。

作为本发明的进一步改进，以琥珀酰亚胺改性的环氧丙烯酸树脂为100份计，产酸剂份数为2份。