[发明专利]一种光刻胶用酚醛树脂及其制备方法

说明书

本申请涉及光刻胶技术领域，具体公开了一种光刻胶用酚醛树脂及其制备方法。所述制备方法包括制备步骤和纯化步骤，制备步骤：单羟基甲酚、多羟基苯酚和醛类化合物在酸性催化剂和水的条件下进行反应，得到反应液；纯化步骤：首先中和剂中和反应液，并分出水相；然后进行水洗处理，并分出水相；最后在35~80℃温度下进行干燥，得到光刻胶用酚醛树脂。所述光刻胶用酚醛树脂是由上述制备方法制备而得。本申请通过在酚醛树脂的结构中适当引入多羟基苯酚，提高酚醛树脂的耐热性，进而提高光刻胶的感光灵敏度、分辨率和反差，同时还可以调节酚醛树脂的碱溶解速率。

技术领域

本申请涉及光刻胶技术领域，更具体而言，其涉及一种光刻胶用酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

半导体广泛运用于现在社会的各个领域。在半导体的技术发展过程中，光刻胶扮演着至关重要的角色，甚至称之为“半导体行业的稀土”。

光刻胶配方中的主要成分是由树脂、感光剂、溶剂和添加剂。其中，树脂是光刻胶配方中最核心的成分，光刻胶的粘附性、胶膜厚度等特性主要是由树脂决定的。电子级酚醛树脂由于在光刻胶显影过程中不溶胀、抗等离子蚀刻性强、耐高温、分辨率好、碱溶解速率快等特点而广泛应用于LCD光刻胶、PCB光刻胶和半导体光刻胶。

随着集成电路制造工艺的发展，例如制造工艺中一些高温环境(如高流量离子注入、Al/Cu刻蚀、高通量量单层刻蚀等)，以酚醛树脂为基础的光刻胶越来越暴露出它的不足之处，其耐热性不太理想。因此，光刻胶技术领域对酚醛树脂的耐热性提出了更高的要求。

发明内容

为了提高酚醛树脂的耐热性，本申请提供一种光刻胶用酚醛树脂及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种光刻胶用酚醛树脂的制备方法，采用如下的技术方案：一种光刻胶用酚醛树脂的制备方法，包括如下步骤：

制备步骤：单羟基甲酚、多羟基苯酚和醛类化合物在酸性催化剂和水的条件下进行反应，得到反应液；其中，所述单羟基甲酚、多羟基苯酚的摩尔比为1:(0.07～0.25)，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的总用量和醛类化合物的摩尔比为1:(0.55～0.9)；

纯化步骤：首先中和剂中和反应液，并分出水相；然后进行水洗处理，并分出水相；最后在35～80℃温度下进行干燥，得到光刻胶用酚醛树脂。

可选的，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的摩尔比为1:(0.042～0.25)。优选的，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的摩尔比为1:(0.087～0.25)。进一步优选的，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的摩尔比为1:(0.14～0.25)。更进一步优选的，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的摩尔比为1:(0.19～0.25)。最优选的，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的摩尔比为1:0.25。

可选的，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的总用量和醛类化合物的摩尔比为1:(0.63～0.9)。进一步优选的，所述单羟基甲酚和多羟基苯酚的总用量和醛类化合物的摩尔比为1:(0.7～0.77)。

可选的，所述单羟基甲酚选自2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2，3-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,5-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚中的至少两种。优选的，所述单羟基甲酚选自3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2,3-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚中的至少两种。进一步优选的，所述所述单羟基甲酚选自3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2,3-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚中的至少三种。

可选的，所述多羟基苯酚选自1,3-间苯二酚、1,4-对苯二酚、4-甲基间苯二酚、2-甲基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚、4,5-二甲基间苯二酚、2,6-二甲基对苯二酚中的至少一种。优选的，所述多羟基苯酚选自1,3-间苯二酚、2-甲基间苯二酚、2,5-二甲基间苯二酚中的至少一种。最优选的，所述多羟基苯酚为1,3-间苯二酚。