[发明专利]一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，所述负性光刻胶包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷、辅助树脂、引发剂和溶剂。本发明的负性光刻胶以带有八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷为主体材料，其具有8个反应活性基团使得材料具有反应速率快、交联密度高的特性。同时，结合无机笼状内核的引入使得具有极好的感度、解析度、热稳定性和机械强度，另外有机无机杂化的结构可有效提高与基材的附着力，提高图形的保持度。

技术领域

本发明属于光刻胶材料技术领域，具体涉及一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法。

背景技术

光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、离子束、电子束、X射线等能量束的照射或辐射后其溶解度发生变化的耐蚀剂刻材料。光刻胶主要用于集成电路、显示面板和半导体器件等微电子图形加工作业，随着微电子产业的发展，光刻技术在不断的改进以满足更微细的电子器件的制作，而光刻胶作为光刻技术的关键材料也在不断变化以满足市场的需求，而POSS作为一种纳米尺度的有机无机杂化材料可以有效提高材料强度和耐温性。

公告号为CN101974119A的中国发明专利含纳米硅深紫外正性光刻胶及其成膜树脂，其通过引入含单个反应活性官能团的POSS可大大提高光刻胶的耐热性和光刻工艺，获得更好的图形，但是此方案需要以相应POSS与含双键单体溶液聚合制备出成膜树脂，但所采用的POSS为单活性官能团结构，整体增强作用有限。

公告号为CN111944149A的中国发明专利笼型聚倍半硅氧烷低聚物、压印型光刻胶及其制备方法，其以多种硅氧烷原料一步合成带有反应双键的聚倍半硅氧烷以满足纳米压印的易脱模性。但是，因每种硅氧烷材料反应活性的差异，且其结构其实并不是完全的笼型结构，整体增强性也会减弱。

发明内容

本发明的目的是要解决上述的技术问题，提供一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶及其制备方法。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

第一方面，本发明提供了一种基于笼状聚倍半硅氧烷的负性光刻胶，所述负性光刻胶包括带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷、辅助树脂、引发剂和溶剂。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第1种实施方式，其中，所述负性光刻胶包括以下原料：

带八个反应双键的笼状聚倍半硅氧烷的质量比为5～10％，辅助树脂的质量比为5～15％，引发剂的质量比为1～3％，余量为溶剂。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第2种实施方式，其中，所述笼状聚倍半硅氧烷为甲基丙基酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧丙基笼状聚倍半硅氧烷和乙烯基笼状聚倍半硅氧烷中的一种或多种；

所述笼状聚倍半硅氧烷的结构式为：

其中，R为

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第3种实施方式，其中，所述辅助树脂为甲基丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酸酯类活性单体、甲基丙烯酸、丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯类活性单体和丙烯酸中的一种或几种。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第4种实施方式，其中，所述引发剂为自由基型光引发剂，具体为，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或几种。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第5种实施方式，其中，溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇丁醚醋酸酯和环己酮中的一种或多种。

结合第一方面，本发明还提供了第一方面的第6种实施方式，其中，所述笼状聚倍半硅氧烷的制备方法如下：