[发明专利]用于GPP工艺的光刻胶、制备方法及其光刻工艺

说明书

本发明涉及光刻技术领域，具体而言，涉及一种用于GPP工艺的光刻胶、制备方法及其光刻工艺。所述用于GPP的光刻胶，主要由主体树脂、产酸剂和溶剂制成，所述主体树脂为环氧树脂；所述用于GPP工艺的光刻胶主要是由按质量百分比的以下组分制成：主体树脂20‑60％、产酸剂4‑30％以及溶剂35‑70％。本发明所述的用于GPP工艺的光刻胶，产酸剂在光照条件下使环氧树脂交联而发生固化，生成致密的网络状结构，粘附于基底上；而未受光照部分即可通过安全无毒有机溶剂洗去显影，并且不需要采用二甲苯等毒性溶剂，无毒害、无环保隐患。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，具体而言，涉及一种用于GPP工艺的光刻胶、制备方法及其光刻工艺。

背景技术

玻璃钝化硅二极管(GPP)芯片是集半导体平面工艺、台面工艺和玻璃烧结工艺于一体的平面刻蚀槽工艺技术，一般图形设计为正方形或正六边形，光刻、刻蚀及玻璃粉钝化处理的工艺顺序如下：

硅扩散片制作→一次光刻沟槽→一次腐蚀V型槽台面→二次光刻沟槽→二次腐蚀V型槽台面→V型槽台面生长二氧化硅膜及清洗处理→涂覆玻璃粉→烘焙玻璃粉及去光刻胶→玻璃钝化→表面腐蚀清洗→金属化电极→三次光刻电极→芯片分割。

由上述工艺可知，GPP芯片的制作需要多次涂覆光刻胶，且光刻胶需要承受强酸性腐蚀液的腐蚀，用以保护硅衬底表面无需沟槽的部分。目前的GPP工艺中，普遍采用环化橡胶系负性紫外光刻胶来进行。环化橡胶为环化聚异戊二烯和环化聚丁二烯发生分子内环化反应形成的环化聚合物，具有高溶解性、成膜性以及良好的耐热性和较高的强度，在对金属的粘结性和耐酸性方面性能良好且稳定，得到了广泛的应用，在光刻胶中占据很大的用量。

但是，环化橡胶系光刻胶在制备过程中，一般要使用二甲苯溶液参与环化反应，并且由于环化橡胶难以溶解，目前只能以二甲苯作为有机溶剂。并且，环化橡胶体系的光刻胶在光刻工艺中使用的显影液和定影液，也都是采用具有一定毒性的易挥发有机溶剂。二甲苯具有中等毒性和一定的致癌性，易挥发并经呼吸道和皮肤被人体吸收，短期吸入高浓度时可引起急性中毒症状，长期接触会引起神经衰弱综合症，女性还能导致生殖疾病。且光刻流程中在烘箱进行烘烤时，挥发到高温密闭条件下的溶剂具有一定的爆炸危险性。因而，环化橡胶系光刻胶的制备与使用中由于不可避免的需要接触二甲苯等毒性有机溶剂，已成为行业内亟待解决的难题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于GPP工艺的光刻胶，所述光刻胶粘附性好，抗氢氟酸和硝酸混合物腐蚀能力强，并且不含有二甲苯溶剂，可采用安全无毒有机溶剂显影、去离子水定影，光刻工艺过程无毒害、无安全隐患、无环保隐患，大大改善了生产环境，且降低了生产成本。

本发明的第二目的在于提供一种所述用于GPP工艺的光刻胶的制备方法，所述制备方法工艺简单、操作稳定可控，并且制备得到的光刻胶中不含有二甲苯溶剂，且能够抗氢氟酸和硝酸混合物腐蚀。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

用于GPP工艺的光刻胶，主要由主体树脂、产酸剂和溶剂制成，所述主体树脂为环氧树脂。

优选的，所述用于GPP工艺的光刻胶主要是由按质量百分比的以下组分制成：

主体树脂20-60％、产酸剂4-30％以及溶剂35-70％。更优选的，所述光刻胶主要是由按质量百分比的以下组分制成：主体树脂38-45％、产酸剂4-13％以及溶剂44-58％。

所述环氧树脂优选为具有联苯结构的多官能环氧树脂和多官能双酚型环氧树脂中的一种或两种。

上述环氧树脂结构具有良好的耐化学腐蚀性能以及化学稳定性，能够提高所述光刻胶的粘附性，抗氢氟酸和硝酸混合物腐蚀能力。

优选的，所述多官能双酚型环氧树脂的结构式为：