一种基于RAFT聚合法制备248nm深紫外光刻胶成膜树脂的制作方法_2

文档序号:9484146阅读:来源:国知局
经旋涂涂覆在硅片上,130°C条件下前烘90s,将掩膜版覆盖在烘 好的样品上,在248nm光刻胶上16mj能量下曝光,将曝光好的样品置于2. 38%四甲基氢氧 化铵的显影液中显影,去离子水洗去显影液,130°C条件下后烘得到光刻图案。
[0024] 实施例3
[0025] RAFT法合成248nm光刻胶共聚物的合成:按原料配比,往100mL的单口瓶中一 次性加入4. 379g对乙酰氧基苯乙烯(ASM)、0. 937g苯乙烯(St)、0. 577g丙烯酸叔丁酯 (TBA)、1.054g2-甲基-2-甲基丙烯酸金刚烷酯(MAMA)、0.016g偶氮二异丁腈(AIBN)、 0. 1458gRAFT试剂和13. 06g溶剂丙二醇甲醚醋酸酯,往烧瓶中通氮气30min除去氧后密封, 置于80°C油浴反应20h,再加入2. 02g甲醇钠和IOg甲醇醇解5h,将所得产物溶于丙酮,水 为沉淀剂,溶解沉淀3次,将固体置于30°C真空干燥箱干燥,得到白色固体。该RAFT法合成 此248nm共聚物红。
[0026] 光刻胶组合物的制备及显影测试,各组分成分的质量百分比如下:RAFT法合成成 膜树脂15 %,产酸剂5 %,溶剂80 %,磁力搅拌24h,得到液态248nm光刻胶组合物。
[0027] 将光刻胶组合物经旋涂涂覆在硅片上,130°C条件下前烘90s,将掩膜版覆盖在烘 好的样品上,在248nm光刻胶上16mj能量下曝光,将曝光好的样品置于2. 38%四甲基氢氧 化铵的显影液中显影,去离子水洗去显影液,130°C条件下后烘得到光刻图案。
【主权项】
1. 一种基于RAFT聚合法制备的248nm深紫外光刻胶成膜树脂,其特征在于所含组分及 各组分所占的质量分数为: 对乙醜氧基苯乙帰 20~30% 苯乙娇 4~6% 丙稀酸叔下醋 2~5% 2-甲基-2-甲基丙帰酸金刚焼酷 5~7% 。 引发剂 0.05~0.1 % RAFT试剂 0.05~1〇/〇 溶剂 55~65%2. -种基于RAFT聚合法制备248nm深紫外光刻胶成膜树脂用于制备光刻胶组合物,其 特征在于所含各组分及各组分所占的质量分数为: 成膜树脂 10~15% 产酸剂 2~4% 助剂 I~2%D 溶剂 80~85%3. 根据权利要求1所述的RAFT聚合法制备248nm深紫外光刻胶成膜树脂,其特征在于 所述的基于由对乙酷氧基苯乙締、苯乙締、丙締酸叔下醋和2-甲基-2-甲基丙締酸金刚烧 醋、引发剂、RAFT试剂在溶剂中聚合得到;具体步骤如下: (1) 在100ml的单口烧瓶中加入一次性加入20~30%对乙酷氧基苯乙締、4~6%苯乙 締、3~5%丙締酸叔下醋、5~7%的2-甲基-2-甲基丙締酸金刚烧醋、0. 05~0. 1 %引发 剂AIBN、0. 5~1%RAFT试剂和55~65%溶剂丙二醇甲酸醋酸醋,往烧瓶中通氮气30min 除氧后密封。 (2) 密封条件下置于70°C油浴反应20~24小时,反应结束后往单口瓶中加入10%甲 醇钢和甲醇进行醇解,每隔一小时加入等量的无水甲醇来补充醇解过程中蒸馈出的甲醇和 乙酸甲醋,醇解化,反应结束后取样测红外,最终合成248nm光刻胶成膜树脂,W丙酬为溶 剂,水为沉淀剂,溶解、沉淀3次,将固体置于30°C真空烘箱干燥,得白色固体。4. 根据权利要求1所述的用于248nm光刻胶成膜树脂,其特征在于所用引发剂为偶氮 类自由基引发剂或过氧化物的自由基引发剂,其中所述的偶氮类引发剂选用偶氮二异下 腊、偶氮二异庚腊、偶氮二异下酸二甲醋中的任意一种,所述的过氧化物自由基引发剂选自 过氧化二苯甲酯,叔下基过氧化氨,苯甲酸过氧化氨的任意一种。5. 根据权利要求1所述的RAFT聚合法制备248nm深紫外光刻胶成膜树脂,其特征在于 所述的RAFT试剂为二硫代醋,二硫代氨基甲酸醋,黄原酸醋,Ξ硫代碳酸醋的一种或多种。6. 根据权利要求1所述的RAFT聚合法制备248nm深紫外光刻胶成膜树脂,其特征在于 所述的溶剂为丙酬、N,N-二甲基甲酯胺、N-甲基化咯烧酬、丙二醇甲酸醋酸醋、乙酸下醋中 的一种或多种。7. 权利要求2所述的光刻胶组合物的显影方法,其特征在于包括下述步骤: (1) 娃片的清洗:用体积比为2 : 1或者4 : 1的&5〇4化〇2在120°c清洗lOmin,清洗 有机污染物,再用去离子水清洗,再采用丙酬脱脂棉球擦拭。 (2) 匀胶:将娃晶片吸附于匀胶机的匀胶台上,吸取少量光刻胶将娃晶片的表面涂满, 调整好转速在1000-150化pm和匀胶时间为5-lOs进行涂胶。 (3) 前烘:将烘箱调至130°C,待溫度到达设定溫度且烘箱内热量分布均匀后,将涂有 光刻胶的娃片放在上面,烘烤lOmin时间。 (4) 曝光:将前烘后的娃片置于曝光机的曝光台上,放上掩膜版,对曝光机进行图形对 准调节,设定好曝光时间和曝光剂量,进行曝光。 (5) 显影:将曝光后的娃片从曝光台上取下,放入配置好的质量分数为2. 38%的四甲 基氨氧化锭显影液中,开始计时显影,同时仔细观察显影程度,并不时振荡显影液,使其浓 度均匀。充分显影后,迅速取出放入去离子水中,进行定影,并洗除残留的显影液。 (6) 坚膜:将定影后的娃片置于烘盘上在130°C下进行后烘20min。8. 根据权利要求7所述的显影方法,其特征在于所述步骤(2)中涂膜的方法为W 0.3mm厚的娃片为基材采用旋涂方法涂膜,基材旋涂前用丙酬和乙醇的混合液擦拭去污,旋 涂转速设置为1000~ISOOr/min,时间为5~10s。9. 根据权利要求7所述的显影方法,其特征在于所述步骤巧)中碱液为质量分数 2. 38 %的氨氧化四甲基锭溶液,称取9. 52g25.0%的TMAH溶液,稀释至100.Og,即得 2. 38% 的TMAH溶液 100.Og。
【专利摘要】本发明公开了一种基于RAFT聚合法制备248nm深紫外光刻胶成膜树脂,属于深紫外光刻胶领域。该光刻胶成膜树脂主要是以2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸为RAFT试剂,4-乙酰氧基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯和2-甲基-2-甲基丙烯酸金刚烷酯为共聚单体,在自由基引发剂的条件下,以丙二醇甲醚醋酸酯为反应溶剂进行溶液聚合,合成具有较低分子量分布的共聚物,再加入一定量的甲醇钠和甲醇进行醇解,得到在248nm出具有高的透明性的共聚物,最终应用在248nm光刻胶中。本发明制备简单,反应条件温和,所得共聚物分子量分布较窄,能较好的控制分子量大小,适用于248nm深紫外曝光。
【IPC分类】C08F2/38, C08F220/18, G03F7/00, C08F212/08, G03F7/004, C08F212/14
【公开号】CN105237669
【申请号】CN201510577610
【发明人】刘敬成, 李虎, 刘晓亚, 穆启道, 郑祥飞, 刘仁, 纪昌炜
【申请人】苏州瑞红电子化学品有限公司, 江南大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月11日
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