[发明专利]一种含高耐热性羧基酚醛树脂的厚膜光刻胶组合物

说明书

本发明公开了一种含高耐热性羧基酚醛树脂的厚膜光刻胶组合物。本发明所述的高耐热性羧基酚醛树脂结构通式为式中x为0‑4，m与n的比为0.05‑0.75:1，R为H、苯基或C1‑C9的烷基，树脂的重均分子量为8000‑35000g/mol。将此成膜树脂与商品化酚醛树脂、光敏化合物、添加剂、溶剂等组分混配，得到厚膜光刻胶组合物。经测试，该厚膜光刻胶组合物分辨率高，灵敏度高，耐热性好，抗蚀刻性能佳，适用于高耐热性要求的MEMS加工与封装工艺。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料技术领域，尤其是涉及一种以高耐热性羧基酚醛树脂作为成膜树脂制备的厚膜光刻胶组合物。

背景技术

微机电系统(MEMS)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置。微机电系统其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。微机电系统是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。MEMS的制造方法是通过厚膜紫外光刻胶的多次光刻和相关工艺来完成的。

封装技术是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。在大规模集成电路的制备过程中，封装是最后的一道工序，目前先进的封装技术已由单个的集成电路块的单个分别封装发展到整个硅片的同时封装，即硅片级封装。与IC制造时使用的光刻胶相比，大多数封装技术中所用到的光阻层要厚很多，比如在二次布线、倒装芯片的晶圆凸点、TAB、COG、一些CSP中芯片与基板互连的铜柱技术以及MCM-D多层基板等应用场合，上述两种光阻材料的特征尺寸以及厚度通常在5um至100um之间，所以光刻胶必须采用较高的高宽比。

本发明涉及的厚膜光刻胶是MEMS加工和封装工艺过程中所必需的关键功能材料。由于膜厚较厚，灵敏度下降，增加曝光时间和显影时间，减低了加工效率；在制造工序中将实施各种热处理，耐热性不足将导致图形坍塌；高深宽比图形蚀刻时，要求光刻胶具有高的抗蚀刻性，如何兼顾光敏性、耐热性、抗蚀刻性能已成为厚膜光刻胶重要的发展方向。

发明内容

发明要解决的问题：本发明解决的问题是提供可得到高水平兼顾灵敏度、抗蚀刻性能和耐热性的厚膜光刻胶组合物。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种含高耐热性羧基酚醛树脂的厚膜光刻胶组合物，包含以下重量份的组分：

高耐热性羧基酚醛树脂8-30份；

商品化酚醛树脂8-30份

光敏化合物2-12份；

添加剂0.01-1份；

溶剂40-70份，

其中，所述的高耐热性羧基酚醛树脂的结构通式为

式中x为0-4，m与n的比为0.05-0.75:1，R为H、苯基或C1-C9的烷基。

进一步地，所述高耐热性羧基酚醛树脂的重均分子量范围为8000-35000g/mol，玻璃化温度为123-153℃，在2.38％的四甲基氢氧化铵水溶液中的溶解速率为500-4500埃/秒。

进一步地，所述的商品化酚醛树脂为甲基苯酚、二甲基苯酚、三甲基苯酚中的一种或多种与甲醛、三聚甲醛中的一种或多种缩聚所得，其重均分子量为6000-20000g/mol，碱溶速率为50-300埃/秒。

进一步地，所述的光敏化合物为多羟基二苯甲酮和重氮萘醌磺酰氯的酯化物的一种或者多种。

进一步地，所述的添加剂包括德国毕克公司生产的BYK 310、BYK 315、BYK 320、BYK 325、BYK 331、BYK 358N、BYK 3550和BYK 3560中的一种或者多种。