[发明专利]一种含丙烯酸酯侧链的光刻胶材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种含丙烯酸酯侧链的光刻胶材料及其制备方法与应用。本发明的含丙烯酸酯侧链的光刻胶材料，该光刻胶材料是以甲基丙烯酸缩水甘油酯，和二碳酸二叔丁酯通过酚羟基的环氧开环和BOC保护方法对酚醛树脂进行修饰改性得到的。本发明还提供了上述含丙烯酸酯侧链的光刻胶材料的制备方法。本发明的含丙烯酸酯侧链光刻胶材料显示出优良分辨率，具有良好的耐酸性和涂布均匀性，与硅衬底表面具备良好粘附性，对BOC比例的控制可以调节胶的图案显像程度和膜厚大小，材料在G线和I线领域内产品产业化生产方面具备优异的光化学性能，可广泛用于电路封装、印刷电路和集成电路的制造以及半导体分立器件的微细加工等过程。

技术领域

本发明涉及光刻材料技术领域，具体涉及一种含丙烯酸酯侧链的光刻胶材料及其制备方法与应用。

背景技术

光刻胶材料是集成电路制造的关键基础材料和光刻技术中涉及到最关键的功能性化学材料，可广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及半导体分立器件的微细加工等过程。光刻胶是集成电路半导体制造业的重要材料，其中聚合物树脂是光刻胶材料中的主要组成成分，以酚醛树脂单体的聚合和修饰为主的光刻胶材料在集成电路制造业应用中占据巨大的市场份额，因此对光刻胶用酚醛树脂的性能提出较高的要求。

目前，大量文献报道了现有领域内对光刻胶的制备和改性成果，例如：LianjiaWu，介绍了一种通过引入咔唑衍生物作为配体，提供一种具有荧光特性的无机光刻胶，并研究了其对图案化过程的影响，通过光谱学和显微镜跟踪EUV暴露后材料发射的变化。工作表明，荧光标记可以在抗蚀剂的图案化过程中提供相关的机械见解，可能具有分子分辨率，但其可控制性不高(Lianjia Wu.Fluorescent Labeling to Investigate NanopatterningProcesses in Extreme Ultraviolet Lithography[J].ACS Applied MaterialsInterfaces,2021,13(43):13-43)。Bingdong Chang介绍了一种新的基于刚性衬底上光刻胶层的起皱机制，通过引入弯曲变形，结合基于氟的等离子体处理，以可控的方式创建褶皱表面，用来在各种刚性衬底上产生准随机光栅，并为简易化制造基于褶皱的设备提供了一个平台(Quasi-Random Gratings Enabled by Wrinkled Photoresist Surfaces on aRigid Substrate[J].ACS Appl.Mater.Interfaces2021,13：49535-49541)。

关于对光刻胶的制备和改性也有不少专利文献报道。例如：中国专利文献CN112631076A公开了一种耐高温正性光刻胶，通过在改性酚醛树脂中的制备过程中，调节全氟辛基三乙氧基硅烷的乙醇水溶液的pH＝5-6，水解，干燥得到低聚物；将低聚物与酚醛树脂溶液混匀，进行反应，脱除溶剂得到改性酚醛树脂。中国专利文献CN101633728A公开了一种低聚物及热固型光敏树脂组合物，上述低聚物其特征为由双醇基化合物、多元醇化合物、双酸酐化合物以及带有醇基的双键化合物反应所得的生成物构成。中国专利文献CN109062008A公开了一种适合于在UV光源下曝光的紫外正性光刻胶，该光刻胶是由质量百分比为1～10％的拥有特殊结构的重氮萘醌磺酸酯类光敏剂、10～50％的线性酚醛树脂、0.2～1％的增感剂、0.1～1％增韧剂、0.4～1％的附着力促进剂、流平剂0.2～1％和余量溶剂组成，该紫外正性光刻胶，比通常的重氮萘醌磺酸酯-酚醛树脂体系光刻胶拥有更高的分辨率、光敏性和尺寸还原性。中国专利文献CN114326308A公开了一种用于OLED阵列制造的正性光刻胶，其配方包括改性酚醛树脂、混合光敏剂、溶剂、添加剂和流平剂；该发明采用将两者光敏剂混合使用，在性能上互补加强了产品的流平性能，涂布没有亮度不均和气泡，分辨率高，适用于目前6代OLED行业。