[发明专利]基于六芳基联咪唑分子开关的紫外正性光刻胶及使用方法

权利要求书

1.一种基于六芳基联咪唑分子开关的紫外正性光刻胶，其特征在于，包括A胶和B胶；其中：

所述A胶含有低聚物二元醇、官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂以及自由基淬灭剂；

所述B胶中含有催化剂和二异氰酸酯；

使用时，所述A胶和B胶混合，其中低聚物二元醇、官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂能够在所述催化剂的催化条件下与二异氰酸酯发生逐步加成聚合，得到所述光刻胶；

利用该光刻胶进行光刻时，在紫外光照下，聚合物网络结构中的六芳基联咪唑单元中两个咪唑环之间的动态C-N共价键响应光照裂解，聚合物因而解聚形成低聚物；所述自由基淬灭剂用于确保该光刻胶在曝光解聚形成低聚物后不会自发复原，从而保证光刻胶曝光部分形成的低聚物能被显影液快速溶解，而未曝光部分不溶于显影液，显影后得到具有高分辨率的目标正性图案。

2.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述低聚物二元醇为聚酯型二元醇或聚醚性二元醇；所述低聚物二元醇其分子量为200～10000。

3.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂为以六芳基联咪唑为分子主体而修饰设计得到的带羟基官能团的分子开关，其中六芳基联咪唑具有如下式(一)所示的结构：

4.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂为以六芳基联咪唑为分子主体而修饰设计得到的带羟基官能团的分子开关，且该分子开关结构中的苯环上部分氢原子被吸电子基团取代，所述吸电子基团优选为卤素原子或硝基。

5.如权利要求3所述的光刻胶，其特征在于，所述自由基淬灭剂为式(一)所示的六芳基联咪唑分子，或为以该六芳基联咪唑为分子主体进行的非羟基修饰且非氨基修饰的六芳基联咪唑分子开关。

6.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述A胶中还包括用于溶解低聚物二元醇、官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂和自由基淬灭剂的有机溶剂。

7.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述A胶中低聚物二元醇与官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂的摩尔比为1:9～9:1，优选为1:1～1:9；所述自由基淬灭剂的摩尔量大于所述官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂的摩尔量；A胶和B胶混合时，所述B胶中二异氰酸酯的摩尔量不低于所述A胶中低聚物二元醇和官能化的六芳基联咪唑分子开关交联剂摩尔量的总和。

8.如权利要求1至7任一项所述的光刻胶的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将A胶与B胶混合，搅拌使之发生初步聚合反应，得到光刻胶预聚物；

(2)将光刻胶预聚物旋涂成膜，然后进行前烘处理，使其进一步发生加成聚合反应；

(3)将步骤(2)得到的光刻胶在紫外光下进行曝光，聚合物网络结构中的六芳基联咪唑单元中两个咪唑环间的动态C-N共价键响应光照裂解，聚合物因而解聚形成低聚物；所述光刻胶中自由基淬灭剂能够确保该光刻胶在曝光解聚生成低聚物后不会自发复原，从而保证光刻胶曝光部分形成的低聚物能被显影液快速溶解，而未曝光部分则不溶于显影液，显影后得到具有高分辨率的目标正性图案。

9.如权利要求8所示的使用方法，其特征在于，步骤(1)将溶液态的A胶与B胶混合，其混合时间不大于30分钟；优选混合时间为不大于10分钟。

10.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤(2)所述前烘温度不高于80℃，前烘时间不低于10分钟；优选前烘温度为40～50℃，前烘时间为10～30分钟。