[发明专利]光刻胶及亚胺类材料的图案化方法

说明书

本发明公开了一种光刻胶，包括：氨基化合物、醛基化合物、产酸剂和溶剂，所述产酸剂能够在紫外光下分解形成光酸催化剂，所述光酸催化剂能够催化所述氨基化合物和所述醛基化合物发生缩合反应形成亚胺类聚合物；所述氨基化合物在所述光刻胶中的质量百分数为0.4％～30％，所述醛基化合物在所述光刻胶中的质量百分数为0.5％～30％，所述产酸剂在所述光刻胶中的质量百分数为0.01％～8％。本发明还公开了一种亚胺类光刻胶材料的图案化方法。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，特别是涉及光刻胶及亚胺类材料的图案化方法。

背景技术

聚酰亚胺主链上含有酰亚胺结构，具有高耐热性、电绝缘性等优点，在航天、半导体等高精尖技术领域已经具有广泛的研究并展现出优异的应用前景。通常的聚酰亚胺不具有感光性能，必须要添加一些感光性材料才能作为光致抗蚀剂应用于微电子器件加工中。

聚酰亚胺最经典的合成方法是两步法，首先通过二胺和二酸酐预制聚酰胺酸，再经过高温处理或化学亚胺化制得，制备工序较为复杂。且常见的聚酰亚胺光刻胶多采用重氮萘醌体系，对于光酸催化的化学增幅型聚酰亚胺光刻胶的研究很少。

发明内容

基于此，我们提出一种基于光酸催化的亚胺类材料的光刻胶及其图案化方法。

一种光刻胶，包括：氨基化合物、醛基化合物、产酸剂和溶剂，所述产酸剂能够在紫外光下分解形成光酸催化剂，所述光酸催化剂能够催化所述氨基化合物和所述醛基化合物发生缩合反应形成亚胺类聚合物；

所述氨基化合物在所述光刻胶中的质量百分数为0.4％～30％，所述醛基化合物在所述光刻胶中的质量百分数为0.5％～30％，所述产酸剂在所述光刻胶中的质量百分数为0.01％～8％。

在其中一个实施例中，所述产酸剂选自N-羟基萘酰亚胺三氟甲磺酸、N-羟基琥珀酰亚胺三氟甲磺酸及N-羟基邻苯酰亚胺对甲苯磺酸中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述光酸催化剂选自磺酸类。

在其中一个实施例中，所述氨基化合物和所述醛基化合物的比例，以氨基基团和醛基基团的摩尔量之比计，为5/1～1/5。

在其中一个实施例中，所述氨基化合物选自1,4-二氨基环己烷、对苯二胺、2-三氟甲基对苯二胺、4,4’-二氨基联苯、3,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基联苯甲烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、1,3,5-三对氨基苯基苯、四对氨基苯基甲烷及1,3,5,7-四氨基金刚烷中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述醛基化合物选自间苯三甲醛、对苯二甲醛、2,4-二甲氧基对苯二甲醛、2,4-二乙氧基对苯二甲醛及2,4-二丙氧基对苯二甲醛中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述溶剂选自1,4-二氧六环、三甲基苯、邻二氯苯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺及N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述光刻胶中的固含质量百分数为1.0％～45.0％，优选为5％～30％。

一种亚胺类材料的图案化方法，包括以下步骤：

将所述的光刻胶涂布在基底表面，除去所述光刻胶中的溶剂，在所述基底表面上形成预成膜层；

将紫外光源透过具有预设图案的掩膜照射在所述基底的预成膜层上进行曝光操作；

将显影剂施加在曝光后的预成膜层上，使得预成膜层上被掩膜遮挡的未曝光区域溶解于显影剂中，而预成膜层的曝光区域形成亚胺类聚合物而保留在基底上。

在其中一个实施例中，在紫外光源下进行曝光操作的曝光剂量为20mJ/cm²～1800mJ/cm²。