[发明专利]含重氮基团的感光剂、光刻胶组合物与其制备方法

说明书

本发明公开了一种含重氮基团的感光剂及重氮正性LCD用光刻胶组合物与其制备方法。本发明的含有重氮基团的姜黄素感光剂，是结构式如式I所示的化合物：本发明的光刻胶组合物，包括成膜树脂、所述含有重氮基团的姜黄素感光剂和有机溶剂。本发明的重氮姜黄素感光剂分子量为394，与现有由酯化母体与重氮萘醌磺酰氯酯化形成的重氮萘醌感光剂相比，可以得到更高的分辨率，而且分子量小可以让去胶过程容易，不易发生残留。并且，其制备产率高，热稳定性好。其与传统的成膜树脂组合成保存稳定性好、分辨率高的LCDTFT用正性光刻胶，从而解决目前重氮萘醌体系LCD光刻胶难于精制、保存稳定性差和分辨率偏低的问题。

技术领域

本发明涉及含重氮基团的感光剂及重氮正性LCD用光刻胶组合物与其制备方法，特别涉及一种含重氮姜黄素感光剂的合成及其和成膜树脂配制而成的用于LCD TFT的以紫外光为曝光光源的高分辨率紫外(UV)正性光刻胶组合物其专用含重氮基团的感光剂与他们的制备方法。

背景技术

光刻胶是大规模集成电路工业中进行光刻过程的关键功能材料。光刻胶经紫外光照射后，发生一系列化学反应，使得曝光前后光刻胶在显影液中的溶解速率产生变化，再经过显影、坚膜、蚀刻和去膜等过程就能够将特定的高精度图形转移到待加工的基板表面。

根据光刻工艺的不同，光刻胶可分为正性光刻胶和负性光刻胶两大类。随着大规模集成电路工业的飞速发展，集成电路产品及品种的多样化，光刻工艺的不断改进，对光刻工艺过程中使用的关键材料，特别是光刻胶的要求更高，种类及性能更多样化、专业化。其中正性光致抗蚀剂是进行微细图形加工、制造微电子器件和印刷电路板的一种关键化学品。在1944年德国Kalle公司发表的重氮萘醌的光重排反应的基础上，1949年将上述材料与线型酚醛树脂配合开发了感光材料，即紫外正性光致抗蚀剂，成为现在超大规模集成电路(LSI)用光致抗蚀剂的主流。

邻重氮萘醌正性光致抗蚀剂是在紫外光(300～450nm)通过掩模照射后，光照部分重氮基发生分解重排产生羧酸，用稀碱水处理后，光照部分除去，而未曝光部分保留成像的一种光致抗蚀剂。邻重氮萘醌正性光致抗蚀剂的组成成分是：以重氮萘醌磺酸酯为感光剂，以线型酚醛树脂为成膜剂和溶剂等为主要成分。感光剂一般占总固体质量的25％～30％。它的结构和性能对抗蚀剂的感光性、分辨率、显影特性，粘附性等都有影响，是决定抗蚀剂性能的关键成分。感光剂重氮萘醌磺酸酯的感光活性基团是重氮萘醌，在光照下反应。

它的优点是：分辨率高、图形线条清晰度好、不受氧的影响、高反差，灵敏度比负性胶高、抗干法蚀刻性强等。当然也有一些缺点，比如难于精制，易产生针孔、黏附性和抗蚀性较差、保存稳定性差、曝光宽容量较小等。

发明内容

本发明目的是提供一种能提高光刻胶热稳定性及分辨率的含有重氮基团的姜黄素感光剂、含有该感光剂的光刻胶组合物、及他们的制备方法。

本发明的含有重氮基团的姜黄素感光剂，其结构式如式I所示：

上述含有重氮基团的姜黄素感光剂可以用于制备光刻胶组合物，本发明提供含有上述姜黄素感光剂的液晶显示器薄膜晶体管(LCD TFT)用正性光刻胶组合物，为了获得较高的分辨率，本发明的光刻胶组合物包括成膜树脂、感光剂和有机溶剂。其中感光剂为上述含有重氮基团的姜黄素感光剂。

具体的，所述的光刻胶组合物由50-90质量份的成膜树脂、10-50质量份的所述含有重氮基团的姜黄素感光剂、1-10质量份的染料添加剂和200-300质量份的有机溶剂组成；具体是将50-90质量份的成膜树脂、10-50质量份的所述含有重氮基的姜黄素感光剂、1-10质量份的染料添加剂在200-300质量份的有机溶剂中混合溶解制成。