[发明专利]负型光刻胶树脂及其制备方法和负型光刻胶

说明书

本发明公开了一种负型光刻胶树脂及其制备方法和负型光刻胶树脂，包括以重量份计的：单分子固体环氧树脂20份～40份、丙烯酰氧基多亚甲基羧酸15份～35份、酸酐10份～30份、高沸点溶剂10份～25份、阻聚剂0.08份～0.2份、催化剂0.1份～0.3份。本发明的负型光刻胶树脂，以单分子固体环氧树脂为主体树脂，主体树脂在改性的规程中采用的都是单分子物质进行反应，最终获得的负型光刻胶树脂也为单分子树脂，从而保证所有的负型光刻胶树脂具有相同的光固化灵敏性和显影速度。而且，单分子固体环氧树脂的表干性和显影性好，可以显著提高负型光刻胶的分辨率。

技术领域

本发明涉及光刻胶领域，特别地，涉及一种负型光刻胶树脂。此外，本发明还涉及一种包括上述负型光刻胶树脂的制备方法和负型光刻胶。

背景技术

随着AI技术的发展和5G时代的来临，芯片技术也在飞速发展，从微米级别逐渐进入到纳米级别，要提高分辨率，首先就需要提高光刻胶的分辨率。传统的负型光刻胶采用大分子量的改性环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚乙烯醇月桂酸酯等作为主体树脂，由于树脂的分子量分布多呈现正态分布或β型分布，在同一批次的树脂中，分子量有大有小，差异较大。基于不同分子量的显影速度相差很大，产生的后果为：小分子量树脂先进行显影，当小分子量的树脂已经显影干净后，大分子树脂可能显影还没有开始；或者大分子树脂显影已经干净后，小分子树脂会产生过显现象，导致显影后的线路、边缘不整齐，无法提高负型光刻胶的分辨率，使得芯片达到纳米级别很困难。

发明内容

本发明提供了一种负型光刻胶树脂及其制备方法和负型光刻胶，以解决传统的负型光刻胶采用大分子量树脂作为主体树脂后，分子量分布不均，导致负型光刻胶的分辨率较低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种负型光刻胶树脂，包括以重量份计的：单分子固体环氧树脂20份～40份、丙烯酰氧基多亚甲基羧酸15份～35份、酸酐10份～30份、高沸点溶剂10份～25份、阻聚剂0.08份～0.2份、催化剂0.1份～0.3份。

进一步地，单分子固体环氧树脂24份～40份、丙烯酰氧基多亚甲基羧酸18份～34份、酸酐15份～30份、高沸点溶剂16份～25份、阻聚剂0.08份～0.2份、催化剂0.1份～0.3份。

进一步地，负型光刻胶树脂为单分子树脂；单分子固体环氧树脂的环氧值为0.3～0.95，包括异氰尿酸三缩水甘油酯、海因环氧树脂、三酚基甲烷三缩水甘油醚环氧树脂、均苯三酚三缩水甘油醚环氧树脂、均苯三酸三缩水甘油酯环氧树脂、二氧化双环戊二烯环氧树脂、二氧化双环戊烯基醚环氧树脂、间苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂、对苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂中的至少一种。

进一步地，丙烯酰氧基多亚甲基羧酸包括6-(丙烯酰氧基)己酸或β-丙烯酰氧基丙酸。

进一步地，高沸点溶剂的沸点≥180℃，包括二价酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯或丙二醇苯醚醋酸酯中的一种；和/或，酸酐包括顺酐、苯酐、四氢苯酐、六氢苯酐或氯菌酸酐中的一种。

进一步地，阻聚剂包括苯酚、对苯二酚、间苯二酚、对羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基对甲酚或吩噻嗪中的一种；和/或，催化剂包括三乙胺、三乙醇胺、N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基苄胺、三苯基膦、苄基三苯基溴化鏻、四丁基溴化鏻、2-巯基苯并噻唑、二氮杂二环或碳酸锂中的一种。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述负型光刻胶树脂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将单分子固体环氧树脂与高沸点溶剂混合均匀，加热充分溶解，获得混合液A；

S2、向步骤S1的混合液A加入部分阻聚剂混合均匀，获得混合液B；