[发明专利]聚酰亚胺光刻胶及其使用方法

说明书

本发明涉及一种聚酰亚胺光刻胶及其使用方法。所述聚酰亚胺光刻胶以重量份计，包括如下原料组分：聚酰亚胺树脂100份、光酸发生剂0.5～5份，及热交联剂5～10份；其中，所述聚酰亚胺树脂的制备方法包括如下步骤：将二胺单体和二酐单体进行聚合反应；对所述聚合反应所得产物中的羧基进行酯化；其中，所述二胺单体和/或所述二酐单体的结构中包含酚羟基，所述二胺单体与二酐单体的摩尔比为0.5～1：1。该聚酰亚胺光刻胶既可以用于传统的g‑h‑i线、g线和i线，也可以通过感光剂的改变用于短波长的KrF和ArF光源，实现更高的解像度，适用面宽。

技术领域

本发明涉及光刻胶技术领域，特别是聚酰亚胺光刻胶及其使用方法。

背景技术

聚酰亚胺树脂具有高耐热性和高绝缘性、以及良好的强度和柔韧度，被誉为树脂材料之王，近年来在半导体芯片封装和OLED平板显示器制造上被广泛应用。聚酰亚胺树脂为主体的感光性光刻胶，在曝光显影后既可以形成所需要的微米或纳米级图形，又保留了聚酰亚胺的各种优良物理特性，可以作为芯片和平板显示器结构成分保留在芯片和面板之中，因而被芯片和平板显示器制造厂家所青睐。聚酰亚胺光刻胶作为光刻胶家族中的重要一族，国际上诸多光刻胶厂家不遗余力进行了数十年的研究开发，中国在该领域依然空白。

除了在芯片封装上必须用到聚酰亚胺光刻胶之外，近年聚酰亚胺光刻胶在柔性OLED上的应用尤其被广泛瞩目。OLED发光材料在进行蒸镀前，在聚酰亚胺形成的底板上通过聚酰亚胺光刻胶在基板上形成一个个微米级的槽体，然后再把发光材料通过蒸镀注入，最后通过CPI(无色聚酰亚胺)盖板把整个发光材料密封在一个聚酰亚胺构成的隔绝空气和水分的腔体内，从而形成一个个的有机发光素子。聚酰亚胺光刻胶是OLED平板显示器生产制造不可或缺的关键原材料。

随着半导体芯片集成度的不断提高和高清晰化平板显示器像素的逐步缩小，更小线宽、更高解像度的聚酰亚胺光刻胶的需求也在不断增加。目前主流的聚酰亚胺光刻胶采用的分辨率可以达到5～6微米左右，为了进一步提高聚酰亚胺的解像度，曝光光源可以从通常的全波段光转变为i线光，更高解像度光刻胶就需要更短波长的248纳米的KrF光源或者193纳米的ArF光源。随着光刻机光源的变化，光刻胶的整体组分也发生彻底变化，需要重新设计组分才能够实现高解像度需求。而目前的聚酰亚胺光刻胶的组分配伍均难以满足更短波长光源、更高解像度的要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种聚酰亚胺光刻胶。该聚酰亚胺光刻胶既可以用于传统的g-h-i线、g线和i线光刻机，也可以通过感光剂的改变用于更短波长的KrF和ArF光源光刻机，实现更高的解像度，适用面宽。

具体技术方案如下：

一种聚酰亚胺光刻胶，以重量份计，包括如下原料组分：

聚酰亚胺树脂 100份、

光酸发生剂 0.5～5份，及

热交联剂 5～10份；

所述聚酰亚胺树脂的制备方法包括如下步骤：将二胺单体和二酐单体进行聚合反应；对所述聚合反应所得产物中的羧基进行酯化；

其中，所述二胺单体和/或所述二酐单体的结构中包含酚羟基，所述二胺单体与二酐单体的摩尔比为0.5～1：1。

在其中一个实施例中，所述二胺单体具有如下所示结构特征：

其中，R₂选自单键、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、羰基、磺酸基或芳基；y分别独立地选自0、1、2或3；

所述二酐单体具有如下所示结构特征：

其中，R₁选自C5～C20芳基醚、C1～C4直链烷基或环烷基、C1～C4直链烷氧基或环烷氧基、羰基、磺酸基或芳基；x分别独立地选自0、1、2或3，且x、y不同时为0；