[发明专利]一种环氧型负性厚膜光刻胶及其制备与使用方法

说明书

本发明涉及一种环氧型负性厚膜光刻胶，其包括以下质量百分比的组成：环氧树脂10～80％；光致产酸剂3～6％；聚合型缩水甘油醚添加剂1～5％；流平剂100～3000ppm；溶剂余量。本申请还涉及上述环氧型负性厚膜光刻胶的制备与使用方法。本发明显著改善了该厚膜光刻胶的胶膜开裂缺陷，扩大了应用范围。本发明涉及的光刻胶涂膜厚度大约10‑200um，适合制备具有高深宽比的微结构的电路或器件。

技术领域

本发明涉及光刻胶技术领域，具体涉及一种环氧型负性厚膜光刻胶及其制备与使用方法。

背景技术

SU-8光刻胶是一种负性环氧树脂型紫外光线曝光的常用光刻胶。其在近紫外光(365nm-400nm)范围内光的吸收度很低，且整个光刻胶层所获得的曝光率均匀一致，可得到具有垂直侧壁和高深宽比的厚膜图形；它还具有良好的力学性能、抗化学腐蚀性和热稳定性；其在受到紫外辐射后发生交联，可以形成台阶等结构复杂的图形；其不导电，在电镀时可以直接作为绝缘体使用。由于具有许多优点，SU-8胶正广泛应用于MEMS、芯片封装和微加工等领域。

但是SU-8研究和使用过程中遇到的常见问题就是胶膜开裂问题，严重影响推广应用。为解决这个问题，人们做了许多努力。例如：美国专利US 6716568中采用多元醇活性稀释剂改善涂膜开裂。美国专利US 6210862中采用其它聚合型稀释树脂改善涂膜开裂，如PKHC,双官能度聚双酚A二缩水甘油醚树脂D.E.R.664。美国专利US 5102772中采用小分子活性稀释剂改善涂膜开裂，如XD7342,CY179。但上述专利所公开的产品在后续工艺的配合、光刻胶其它性能的兼顾、原料成本上有劣势。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效避免膜开裂的环氧型负性厚膜光刻胶及其制备与使用方法。

为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种环氧型负性厚膜光刻胶，所述光刻胶包括以下重量百分比的组成：

在第一方面的一种实施方式中，所述环氧树脂为双酚A型酚醛环氧树脂。

在第一方面的一种实施方式中，所述环氧树脂选用美国瀚森公司生产的EPON SU8环氧树脂。

在第一方面的一种实施方式中，所述光致产酸剂包括三芳基锍六氟锑酸盐混合物。

在第一方面的一种实施方式中，所述聚合型缩水甘油醚添加剂为聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚或两者的衍生物。

在第一方面的一种实施方式中，所述流平剂选用FC4430或其它相同功能的流平剂；所述溶剂选用γ-丁内酯或环戊酮或其它相同功能的溶剂。

在第二方面，本申请提供一种如上所述环氧型负性厚膜光刻胶的制备方法，包括以下步骤：按重量百分比将各组分混合，搅拌溶解后，过滤得到所述光刻胶。

在第二方面的一种实施方式中，所述过滤采用孔径为5μm的聚丙烯微孔滤膜。

在第三方面，本申请提供一种如上所述环氧型负性厚膜光刻胶的使用方法，包括以下步骤：将光刻胶旋涂在硅片上，依次经过前烘、曝光、后烘、显影。

在第三方面的一种实施方式中，所述前烘的温度为80-110℃，优选95℃，前烘的时间为5-30min,优选10min；

所述曝光采用的设备为LED 365nm曝光机，曝光能量为100-500mJ，优选200mJ；

所述后烘依次包括低温后烘和高温后烘，所述低温后烘的温度为40-75℃，优选65℃，低温后烘的时间为0.5-3min，优选1min，所述高温后烘的温度为80-110℃，优选95℃，高温后烘的时间为1-5min,优选2min；