[发明专利]一种用于光刻胶的聚合物树脂、负性光刻胶及回收方法

说明书

本发明公开了一种用于光刻胶的聚合物树脂、负性光刻胶及回收方法。聚合物树脂的制法为：利用功能性聚碳酸酯、对乙酰氧基苯乙烯、引发剂、星形RAFT剂制备聚合物树脂。利用2‑苄基(甲基)氨基‑9H‑硫杂蒽‑9‑酮、3‑氯丙基三乙氧基硅烷、碳酸钾、三乙氧基硅烷化合物和1,1,1,1,3,3,3‑六甲基二硅氧烷制备光引发剂。将聚合物树脂、光引发剂和添加剂、溶剂复配得光刻胶。该负性光刻胶具有良好热稳定性，并可通过特异性滤膜实现回收再利用，回收率达79～83％。本发明结合链自由体积设计和移动性控制，提升了材料玻璃化转变温度；并可实现光刻胶废液再循环。该负性光刻胶可用于晶圆级先进封装、微纳加工、高端光学等领域。

技术领域

本发明涉及一种树脂材料、光刻胶及胶液回收方法，尤其涉及一种用于光刻胶的聚合物树脂、负性光刻胶及光刻胶液回收方法。

背景技术

光刻胶是半导体制造关键材料。负性光刻胶是一种常见的光刻材料，广泛应用于芯片封装、微电子加工、光电子和微纳加工领域。其主要原理是基于光化学反应，通过紫外光作用使光刻胶的化学和物理性质发生变化。在曝光过程中，光刻胶中的感光剂会吸收光能并产生化学反应，导致光刻胶的溶解性或粘附性发生变化。这种变化可以在后续的显影或刻蚀步骤中被利用，从而实现对底层基板的精确加工。

负性光刻胶的制备通常包括感光剂的添加、溶解剂的选择以及混合、均匀化等步骤。感光剂是负性光刻胶制备过程中的核心成分。感光剂具有吸收特定波长光能的能力，并在光的作用下发生化学反应，改变光刻胶的性质。感光剂的选择是制备负性光刻胶的关键步骤，不同的感光剂具有不同的吸光特性和化学反应机制。常见的感光剂包括苯乙烯类化合物、环氧化合物和环氧丙烷等。感光剂的添加量和配比需要根据具体的应用需求和光刻胶的性能要求进行优化。

在传统的紫外光刻中，光的波长决定了最小可实现的特征尺寸。随着需要更小特征尺寸的发展，例如极紫外光刻等技术需要更高成本和复杂的设备，增加了制备的难度；光刻胶在曝光过程中需要较高的能量和时间，导致曝光过程的时间成本增加，对感光剂和胶层的性能产生不利影响；长时间曝光或高能量光照到导致光刻胶性能产生不可逆退化，限制其使用寿命，并增加了制备成本和工艺控制要求；制备过程中产生的废液以及光刻胶和显影剂中的有机溶剂会产生一定污染。

CN202210476188.1公开了一种碱溶性感光负性光刻胶树脂。一方面引入了酚羟基单体与(甲基)丙烯酸酯单体共聚制备碱溶性树脂，另一方面利用环氧基团与羧基催化开环，使树脂带入可聚合双键，将二者结合起来，制备出既具备感光性又具备碱溶性的负性光刻胶树脂。CN202210160748.2公开了一种基于负性光刻胶极紫外光曝光的方法。生产成本低，曝光图案的稳定性高，并且满足在极紫外的条件下发生光化学反应，有利于掩膜图案转移的实现。但该两种专利的光引发效率未进行必要研究，聚合体系粘度可控性需要进一步改善；同时对废液的回收与再利用未进行明显优化，在实际加工生产过程中可能会导致较大的污染和浪费。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种具有星型结构、分子链运动可控的用于光刻胶的聚合物树脂；

本发明的第二个目的是提供一种具有良好热稳定性，并可通过特异性滤膜实现回收再利用的负性光刻胶；

本发明的第三个目的是提供上述的负性光刻胶的回收方法。

技术方案：本发明所述的用于光刻胶的聚合物树脂，具有如下结构：

其中，a～c分别为75～95，d～f分别为65～85，i～k分别为45～70，l～n分别为55～65；

R^’为中的一种。

上述的用于光刻胶的聚合物树脂的制备方法，包括以下步骤：