CN102156384A

CN102156384A - 一种电沉积型光致抗蚀剂及其制备方法和成膜方法

Info

Publication number: CN102156384A
Application number: CN 201110060617
Authority: CN
Inventors: 刘萍; 张双庆
Original assignee: SHENZHEN DANBANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Guangdong Danbond Technology Co ltd
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2031-03-14
Also published as: CN102156384B

Abstract

本发明公开了一种电沉积型光致抗蚀剂，包括如下组份：17.0-19.0wt%的水性丙烯酸类共聚物基体树脂、0.5-0.7wt%的光产酸剂、0.2-0.4wt%的光敏剂、4.0-5.0wt%的活性稀释剂、1.0-2.0wt%的表面活性剂、2.0-3.0wt%的无机填料及70.0-72.0wt%的溶剂。本发明还公开了一种电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，包括如下步骤：1）上述的水性丙烯酸类共聚物基体树脂的制备；2）光致抗蚀剂的配制。本发明还公开了一种电沉积型光致抗蚀剂的成膜方法，包括步骤：将上述的光致抗蚀剂装入电沉积槽中进行电沉积固化成膜，本发明具有成本低、工艺简单，易于产业化等特点。

Description

一种电沉积型光致抗蚀剂及其制备方法和成膜方法

技术领域

本发明涉及一种聚合物胶粘剂及其制备，尤其涉及一种电沉积（Electrodeposition，缩略词为 ED）型光致抗蚀剂及其制备方法和成膜方法，主要用于柔性封装基板微细线路制作中的图形转移。

背景技术

近年来随着电子整机的轻薄化、短小化和多功能化的进程，日益要求高精密度的细线柔性封装基板（Flexible Printed Circuit，缩略词为FPC）与之适应，其中尤以高品质的抗蚀层显得格外重要。作为印制电路板生产中的重要化学品，目前国内外光致抗蚀剂主要采用干膜抗蚀剂、抗蚀油墨及其他一些液体抗蚀剂材料，但由于它们存在着一些明显的缺点，如分辨率极限和与铜箔表面的敷形度不够，蚀刻时易使线路产生缺口或凹蚀等缺陷甚至导致细线产品的报废，显然不能适应当前FPC微型化、高密度化以及高可靠性发展的需要。因此近年来相继出现了几种新型的光致抗蚀剂，如湿法干膜、高分辨率液体抗蚀剂， ED型光致抗蚀剂等，其中又以ED光致抗蚀剂的发展最引人注目，它以其特有的薄层化、高密度化、高解像力和工艺简单、涂层对基板的密着性好、涂膜均匀一致及ED水溶液的安全环保等特点而受到格外的重视。

ED光致抗蚀剂是将抗蚀剂中的感光性树脂作亲水处理后变成水基感光性树脂，经电沉积（涂料粒子从水中析出沉积在基材表面的过程）在铜箔表面形成一层均匀致密的抗蚀剂膜，膜厚可控制在5-30μm。由于正性（曝光分解）ED光致抗蚀剂的工艺要求比较苛刻，技术难度大，且成本也比负性ED抗蚀剂要高近4倍，所以负性ED抗蚀剂是目前研究的主流。在负性（曝光交联固化）ED光致抗蚀剂研究方面，日本专利JP08-2527271设计了一个酸值在20-30，T_g在75-120℃并可用碱中和的水分散性丙烯酸树脂和分子内含有两个以上不饱和键的非水溶性单体以及非水溶性光引发剂等组成的抗蚀体系；还有，日本专利JP07-225479以末端为烷基苯的聚乙二醇丙烯酸酯和其它丙烯酸单体聚合得到的丙烯酸树脂，含有至少两个乙烯基的非水溶性树脂，非水溶性光引发剂等组成的体系，这些体系电泳施工性能好，易得到膜硬、相互之间没有黏着的感光膜，分辨率也高。另外，中国专利CN1293383公开了一种水分散性的负性感光性组合物，包括含有羧基的丙烯酸类树脂、光引发剂、不饱和光交联单体以及一种碱等，该发明的感光性组合物，可用水作溶剂，最多可达90%，且不影响效果，适合用做印制电路板制程中线路的光致抗蚀剂或抗焊剂材料。还有瑞士专利CH1310731公开了一种水溶性正性光致抗蚀组合物，这种光致抗蚀剂可用在i-线波长下曝光，该聚合物主要是由通过键合基团连接有两个侧基的主链构成的。第一侧基基团是β-氧代羧酸盐部分，第二键合基团使重氮萘醌部分经4-磺酸盐基团连接到主链上。由于起始聚合物经受两次溶解度转变，从溶于水到不溶于水（加热后）和又转变回溶于水（辐照后），因此，在水性碱溶液显影后，可使光致抗蚀剂涂层形成正像。

目前，已经商品化的ED光致抗蚀剂品种有Du Pont公司的Primecoat（负性）ED光致抗蚀剂，Kansai Paint公司的Sonne EDUV（正性/负性）ED光致抗蚀剂，Mac Dermid公司的Electro Image（负性）ED光致抗蚀剂，Nippon Paint公司的Photo EDP-1000（正性）及Photo EDN-5000（负性）ED光致抗蚀剂，Nippon Petrochem公司的Origo ED-UV（负性）ED光致抗蚀剂以及Shipley公司的Eagle E/P2000（负性）ED光致抗蚀剂等。

ED光致抗蚀剂制造中，材料的选择和配比乃至工艺条件都是非常重要的，如何以最佳的材料按最佳配比制成性能优异、成本低廉的ED光致抗蚀剂，是业内一直都在研究的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种电沉积型光致抗蚀剂及其制备方法和成膜方法，制得的抗蚀剂在电沉积成膜后具有薄层化、均匀一致无缺陷、对基板的密着性好附着力大，其光固化性能、显影性、耐酸蚀刻性和脱膜性俱佳等优点，能满足柔性封装基板中超微细线路的制作要求，解决传统成膜工艺中的技术难题。

本发明的电沉积型光致抗蚀剂采用以下技术方案：

所述电沉积型光致抗蚀剂，包括如下组份：17.0-19.0wt%的水性丙烯酸类共聚物基体树脂、0.5-0.7wt%的光产酸剂、0.2-0.4 wt %的光敏剂、4.0-5.0wt%的活性稀释剂、1.0-2.0wt%的表面活性剂、2.0-3.0wt%的无机填料及70.0-72.0wt%的溶剂。

优选的，所述丙烯酸类共聚物的平均分子量为25000-30000，是由丙烯酸类单体与丙烯酸酯类单体的共聚物，所述丙烯酸类单体和丙烯酸酯类单体的重量比为：1:（4.3-8.8）。

进一步优选的，所述的丙烯酸类单体是丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种或两种混合；所述丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸特丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸-2-乙基己酯的混合，其质量配比为40:25:23；或是丙烯酸特丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸月桂酸酯的混合，其质量配比为40:25:23；或甲基丙烯酸特戊酯、丙烯酸特丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合，其质量配比为40:25:23，经试验证实，使用以上的组合方式及配比具有较好的产品性能。

优选的，所述的光产酸剂（Photoacid generator，缩略词为PAG）是：二硝基苄基对甲苯磺酸酯（以下简称为PAG-1）和2-对甲氧基苯乙烯-4，6-二（三氯甲基）-1,3,5-三嗪（以下简称为PAG-2）的混合物，其重量配比为1:1~1:2；就光敏性而言，最好使用分子中不含有离子键（非盐性结构）的化合物，例如硝基苯衍生物和三嗪衍生物，这两类光产酸剂可单独使用，也可复配使用，复配使用的效果比单独使用的效果更好；

所述的光敏剂是：4,4’-二甲胺基二苯甲酮（俗称为米蚩酮）和二甲基羟基苯乙酮中的一种，或苯甲酮和安息香二甲醚的混合物，所述苯甲酮与所述安息香二甲醚（2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone ，缩略词为DMPA）的重量比为（1.5-1.6）:（1.4-1.5）。

所述的活性稀释剂是：（a）三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（Trimethylolpropanetriacrylate，缩略词为TMPTA）或季戊四醇三丙烯酸酯（Pentaerythritol triacrylate，缩略词为PETA）与（b）二缩三丙二醇二丙烯酸酯（Tripropylene glycol diacrylate ，缩略词为TPGTA）或己二醇二丙烯酸酯（1,6-Hexanediol diacrylate，缩略词为HDDA）的混合物，其重量配比为1:1~1.5:1。

所述的表面活性剂是：甘油聚氧乙烯醚（型号为G-18）、聚氧乙烯仲辛酚醚或乙二醇单丁醚。

所述的无机填料是：气相SiO₂和滑石粉的混合物，其重量配比为1.5:1~2:1；溶剂是：丙酮和水的混合液，所述丙酮在混合液中的含量为3.0-6.0wt%。

本发明的电沉积型光致抗蚀剂膜的制备方法采用以下技术方案：

所述电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，包括如下步骤：1）上述任意一项所述的水性丙烯酸类共聚物基体树脂的制备；2）光致抗蚀剂的配制。

优选的，所述步骤1）是将所述丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体混合物、有机过氧类引发剂、叔丁基溶纤剂和异丙醇，加热混合制备得到水性丙烯酸类共聚物基体树脂，所述水性丙烯酸类共聚物基体树脂的固含量为：42.0-49.0wt%；所述有机过氧类引发剂是过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸特丁酯和过氧化二苯甲酰（benzoyl peroxide ，缩略词为BPO）中的一种。

优选的，所述步骤1）包括如下分步骤，所述份为重量份：

1.1）将所述叔丁基溶纤剂885-944份与异丙醇236-295份的混合有机溶剂，在无氧条件下，搅拌加热到80℃-85℃；

1.2）将所述丙烯酸丙烯酸类单体100-150份、丙烯酸酯类单体混合物650-880份和过氧化二苯甲酰10-12份组成的混合液在2~3h内滴加到分步骤1.1）所述的混合有机溶剂中，在分步骤1.1）所述的温度下搅拌5~7h；

1.3）：将偶氮二异丁腈（azodiisobutyronitrile，缩略词为AIBN）8-10份溶解于异丙醇中，所得的溶液在10~15 min内滴加到所述分步骤1.2）的反应液中，在80℃-85℃下搅拌2~3h，制得所述水性丙烯酸类共聚物基体树脂；在反应末期补加偶氮类引发剂，是弥补聚合反应中因链转移、链终止以及各种阻聚反应造成的活性自由基的损失，提高单体的转化率。

优选的，所述步骤2）包括如下分步骤：

2.1）将所述水性丙烯酸类共聚物基体树脂、光产酸剂、光敏剂、活性稀释体、表面活性剂和无机填料溶解于丙酮中混合而成光敏性树脂组分；

2.2）在分步骤2.1）所述的光敏性树脂组分中加入有机胺，然后加入水，制得光致抗蚀剂，所述抗蚀剂的固含量为17-20wt%；加入有机胺是为了中和共聚物中的羧基，提高所述光敏性树脂组份在水中的增溶性和分散性，生成带负电荷的胶态离子，然后加入适量的去离子水，使光敏性树脂组份均匀地分散于水中，从而制成ED光致抗蚀剂。

优选的，所述分步骤2.1）和2.2）中所需组分的配比如下：

二硝基苄基对甲苯磺酸酯 2-3份

2-对甲氧基苯乙烯-4,6-二（三氯甲基）-1,3,5-三嗪 3-4份

苯甲酮 1.5-1.6份

安息香二甲醚 1.4-1.5份

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 25-30份

己二醇二丙烯酸酯 20-25份

聚氧乙烯仲辛酚醚 15-20份

气相SiO₂18-20份

滑石粉 10-12份

丙酮 40-60份

三乙胺或二乙胺或二甲基氨基乙醇 8-12份

去离子水 700-750份

所述份为重量份。

本发明的电沉积型光致抗蚀剂膜的成膜方法采用以下技术方案：

所述电沉积型光致抗蚀剂的成膜方法，包括将上述的光致抗蚀剂装入电沉积槽，以带正电的铜箔基板为阳极，两片带负电的不锈钢板作阴极，垂直悬挂式的浸入所述的光致抗蚀剂中进行电沉积成膜，条件为：沉积温度：23-25℃；使用电压：60-90V；直流电密度： 40-60mA/dm²；沉积时间：60-90s；烘干时间：（10-15min）×（90-105℃）。

本发明与现有技术对比的有益效果是：本发明的ED抗蚀剂属负性ED抗蚀剂（曝光交联固化），具有成本低、工艺简单，易于产业化等特点，具体来说有以下优点：

ED型光致抗蚀剂选用水性丙烯酸类共聚物为基体树脂的理由是丙烯酸类树脂的涂膜颜色浅、光泽高、保光、耐候性佳、应用领域广，而且单体来源十分丰富，品种多，性能各异，其共聚物性能可在相当宽广的范围内调整；光产酸剂与光敏剂使ED光致抗蚀剂成膜后在UV固化过程中阳离子引发聚合反应与自由基引发聚合反应同时发生，大大缩短了光固化时间；活性稀释剂为感光性单体，其兼具稀释和参与交联成膜两种功能，在制作光敏性树脂组分时就加入活性稀释剂，其作用是对基体树脂起一种增塑或稀释的效果，有利于两者的充分混合，而在成膜过程中的ＵＶ光照条件下，则能与基体树脂交联成膜，提高了光固化速率，增加交联度，提高硬度，改善固化膜的物理性能；表面活性剂提高了ED抗蚀剂的稳定性；无机填料增加了成膜的强度和耐热性；所以，本发明制备的ED光致抗蚀剂成膜后，经实验证明，该膜具有薄层化、均匀一致无缺陷、对基板的密着性好附着力大，其光固化性能、显影性、耐酸蚀刻性和脱膜性俱佳等优点，非常适用于柔性封装基板中超微细线路的制作。

在优选的技术方案中，使用的丙烯酸类基体树脂是经优化组合的丙烯酸类单体的共聚物，其适宜的分子量与酸值赋予了成膜良好的韧性与硬度。

在优选的技术方案中，共聚反应中选择重量配比为3:1~4:1的叔丁基溶纤剂-异丙醇混合溶剂，该混合溶剂挥发点低、耐热稳定、溶解性好；在ED抗蚀剂配制中选用丙酮，其亲水性及对基体树脂的溶解性都好，而且有利于ED成膜后的干燥。

传统成膜工艺（如贴干膜或涂覆液态抗蚀剂）中一个根本的工艺难题是它们无法与铜箔表面某些微小的不规则部位(如凹坑和划痕)敷形得很好，从而导致蚀刻时，在这些未能覆盖上抗蚀剂的微小缺陷处产生缺口或凹蚀，严重影响了产品的电气性能，而ED成膜工艺可以解决上述工艺难题，它是用电沉积法在敷铜箔基板上（包括凹坑和划痕处）形成一层均匀的抗蚀膜，比之干膜和湿膜方法，涂装工艺更为先进，并有利于自动化，特别是对于基材形状不规则的涂装，贴膜与丝印方法均难以实现，而ED法的一项独特的优点就是它在三维结构的表面沉积均一抗蚀膜层的能力，具有无可比拟的优越性。

具体实施方式

下面结合优选具体实施方式对本发明进行详细的阐述（以下所述的份均为重量份）。

一种电沉积型光致抗蚀剂，包括如下组份：17.0-19.0wt%的水性丙烯酸类共聚物基体树脂、0.5-0.7wt%的光产酸剂、0.2-0.4%的光敏剂、4.0-5.0wt%的活性稀释剂、1.0-2.0wt%的表面活性剂、2.0-3.0wt%的无机填料及70.0-72.0wt%的溶剂。

一种电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，包括如下步骤：1）所述的水性丙烯酸类共聚物基体树脂的制备；2）光致抗蚀剂的配制；制备得到的水性丙烯酸类共聚物基体树脂的固含量为42.0-49.0wt%，酸值为89-93；制备得到的光致抗蚀剂的固含量为17-20wt%，pH为7-9。

一种电沉积型光致抗蚀剂的成膜方法，包括步骤：将上述的光致抗蚀剂装入电沉积槽，以带正电的铜箔基板为阳极，两片带负电的不锈钢板作阴极，垂直悬挂式的浸入所述的光致抗蚀剂中进行电沉积成膜，条件为：沉积温度：23-25℃；使用电压：60-90V；直流电密度： 40-60mA/dm²；沉积时间：60-90s；烘干时间：（10-15min）×（90-105℃）。

具体来说，有以下几种优选的实施方式，

实施例一

配比如下：

丙烯酸 100份

甲基丙烯酸特丁酯 400份

丙烯酸乙酯 250份

丙烯酸-2-乙基己酯 230份

过氧化苯甲酰（BPO） 10份

偶氮二异丁腈（AIBN） 8份

叔丁基溶纤剂/异丙醇 920份/260份

PAG-1/PAG-2 2份/4份

苯甲酮/安息香二甲醚（DMPA） 1.5份/1.5份

TMPTA/HDDA 30份/20份

聚氧乙烯仲辛酚醚 15份

气相SiO₂/滑石粉 20份/10份

丙酮 50份

三乙胺 10份

去离子水 700份

在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、恒压滴液漏斗和氮气导管的烧瓶内，加入920g叔丁基溶纤剂与260g异丙醇的混合有机溶剂，在导入N₂的同时，一边搅拌、一边加热到80℃并恒定；将100g丙烯酸、400g甲基丙烯酸特丁酯、250g丙烯酸乙酯、230g丙烯酸-2-乙基己酯和10gBPO组成的混合液在3h内滴加到烧瓶内,在80℃下搅拌6h；把8gAIBN溶解于100g异丙醇，所获得的溶液在10 min内滴加到烧瓶内，在80℃下搅拌2h，制得水性丙烯酸类共聚物基体树脂（以下简称基体树脂），所得基体树脂的平均分子量为26200，酸值为93，固含量为42.6wt%。

通过减压蒸馏除去反应溶剂丁基溶纤剂和异丙酮，减压蒸馏条件：（95℃-100℃）/3.8mmHg，然后将所得的基体树脂200g、与2gPAG-1、4gPAG-2、1.5g苯甲酮与1.5gDMPA、30gTMPTA与20gHDDA、15g聚氧乙烯仲辛酚醚和20g气相SiO₂与10g滑石粉均匀地溶解于50g丙酮中，制成光敏性树脂组份，然后把10g三乙胺加入到树脂组份中，以中和共聚物中的羧基，提高在水中的增溶性和分散性，生成带负电荷的胶态离子，然后加入700g去离子水到中和了的光敏性树脂组份中，使光敏性树脂组份均匀地分散于水中，从而制成ED光致抗蚀剂，所得抗蚀剂的固含量为17.7wt%，pH=7.7。

将上述配制好的ED光致抗蚀剂装入电沉积槽，以带正电的铜箔基板为阳极，两片带负电的不锈钢板作阴极，垂直悬挂式的浸入所述的ED光致抗蚀剂中进行ED成膜，ED成膜条件为：沉积温度：25℃；使用电压：90V；直流电密度： 60mA/dm²；沉积时间：90s；烘干时间：10min×105℃。

产品各项性能的测试方法如下：

厚度：按GB1764-79漆膜厚度测定法测定；

光固化性能：在空气中，用1kw高压汞灯照射，照射距离10cm，测定试料固化至表面不粘手所需时间[即指触干燥时间(s)]为光固化时间；

铅笔硬度：试样为经过紫外光固化后的膜，按GB6739-1986测试硬度；

粘附性：试样为经过紫外光固化后的膜，按GB9286-1988测试。

碱溶性（显影性）：将经过紫外光固化后的膜于50℃、3%-5%Na₂CO₃水溶液中显影2min，观察未曝光部分溶解性好坏。

耐酸蚀刻性能：将酸性氯化铜蚀刻液、酸性三氯化铁蚀刻液和硫酸-过氧化氢蚀刻液分别控制在一定温度条件下，放入经紫外光固化的试样，待裸露的铜箔完全被蚀去后，观察固化在铜箔上的抗蚀膜有无起翘，脱落．变色等现象。

脱膜性：将蚀刻后的试样放入3%-5%的氢氧化钠水溶液中，控制液温为50℃，观察固化膜的脱落时间及状态。

根据以上测试方法，对实施例1所得产品测试结果如下：

膜厚（μm）：5-6

指触干燥时间（s）：23-26

铅笔硬度(H)：3

附着力（级别）：1

显影性：显影良好

耐酸蚀刻性：无泛白

去膜时间（s）：33-36

实施例二

配比如下：

甲基丙烯酸 100份

丙烯酸特丁酯 400份

甲基丙烯酸羟乙酯 250份

甲基丙烯酸月桂酸酯 230份

米蚩酮 3份

PETA/TPGDA 30份/20份

甘油聚氧乙烯醚（G-18） 15份

其它组份配比同实施例一。

基体树脂的合成、ED光致抗蚀剂的配制、ED成膜工艺及测试方法同实施例1，测试结果如下：

基体树脂的平均分子量为27700，酸值为90，固含量为46.5wt%。

ED光致抗蚀剂的固含量为18.2wt%，pH8.1。

对ED膜的测试结果如下：

厚度（μm）：7-9

指触干燥时间（s）：17-21

铅笔硬度(H)：3

附着力（级别）：0

显影性：显影良好

耐酸蚀刻性：无泛白

去膜时间（s）：35-40

由此可见，通过选用与实施例一不同的，其它合适的丙烯酸类共聚单体、光敏剂、感光性单体及表面活性剂，所得的ED光致抗蚀剂的综合性能照样能满足要求，且部分性能指标还有所提升。

实施例三

配比如下：

丙烯酸/甲基丙烯酸 60份/40份

甲基丙烯酸特戊酯 400份

丙烯酸特丁酯 250份

甲基丙烯酸缩水甘油酯 230份

二甲基羟基苯乙酮 3份

TMPTA/TPGDA 30份/20份

乙二醇单丁醚 15份

其它组份配比同实施例一。

基体树脂的平均分子量为28300，酸值为89，固含量为48.7wt%。

ED光致抗蚀剂的固含量为19.5wt%，pH=8.3。

对ED膜的测试结果如下：

厚度（μm）：8-10

指触干燥时间（s）：12-15

铅笔硬度(H)：3

附着力（级别）：0

显影性：显影良好

耐酸蚀刻性：无泛白

去膜时间（s）：38-43

比较例一

本例与实施例一的不同之处仅在于：基体树脂的合成中，反应温度降至60℃，反应时间缩短3h，由此得到分子量较低的丙烯酸类共聚物，分子量15100，酸值102，固含量39.4wt%。以此为原料制作的ED膜性能测试结果如下：

厚度（μm）：4-6

指触干燥时间（s）：55-60

铅笔硬度(H)：2

附着力（级别）：3

显影性：过度显影

耐酸蚀刻性：明显泛白

去膜时间（s）：25-27

由此可见，若ED光致抗蚀剂采用的基体树脂分子量过低，则ED膜的光固化时间变长，硬度下降，附着力变小，显影过度，耐酸蚀刻性变差（明显泛白），其综合性能显然不能满足微细线路的制作要求。

比较例二

本例与实施例一的不同之处仅在于：基体树脂的合成中，反应温度升至90℃，反应时间延长4h，由此得到分子量较高的丙烯酸类共聚物，分子量39600，酸值79，固含量50.1wt%。以此为原料制作的ED膜性能测试结果如下：

厚度（μm）：7-9

指触干燥时间（s）：10-12

铅笔硬度(H)：4

附着力（级别）：2

显影性：显影不足

耐酸蚀刻性：无泛白

去膜时间（s）：65-70

由此可见，若ED光致抗蚀剂采用的基体树脂分子量过高，则ED膜的显影性能变差（显影不足），去膜时间变长，且在实验中发现，用其配制的ED光致抗蚀剂溶液的稳定性也变差，其综合性能显然不能满足微细线路的制作要求。结合比较例1，认为基体树脂的合宜分子量应在25000-30000之间。

比较例三

本例与实施例一的不同之处仅在于：在ED光致抗蚀剂溶液的配制中，未外加入感光性单体（TMPTA/HDDA）组份。以此为原料制作的ED膜性能测试结果如下：

厚度（μm）：6-8

指触干燥时间（s）：80-90

铅笔硬度(H)：2

附着力（级别）：3

显影性：过度显影

耐酸蚀刻性：轻微泛白

去膜时间（s）：28-30

由此可见，若采用不含感光性单体组份的ED光致抗蚀剂成膜，则ED膜的光固化性能变差（固化时间变长），硬度下降，附着力变小，耐显影性变差（显影过度），耐酸蚀刻性变差（轻微泛白），其综合性能显然不能满足微细线路的制作要求，这说明活性稀释体的加入有助于成膜，其可参与交联成膜，提高光固化速率，增加交联度，提高硬度，改善固化膜的物理性能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1. 一种电沉积型光致抗蚀剂，其特征在于：包括如下组份：17.0-19.0wt%的水性丙烯酸类共聚物基体树脂、0.5-0.7wt%的光产酸剂、0.2-0.4 wt %的光敏剂、4.0-5.0wt%的活性稀释剂、1.0-2.0wt%的表面活性剂、2.0-3.0wt%的无机填料及70.0-72.0wt%的溶剂。

2. 如权利要求1中所述的电沉积型光致抗蚀剂，其特征在于：所述丙烯酸类共聚物的平均分子量为25000-30000，是丙烯酸类单体与丙烯酸酯类单体的共聚物，所述丙烯酸类单体和丙烯酸酯类单体的重量比为：1:（4.3-8.8）。

3. 如权利要求2中所述的电沉积型光致抗蚀剂，其特征在于：所述的丙烯酸类单体是丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种或两种混合；所述丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸特丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸-2-乙基己酯的混合，其质量配比为40:25:23；或是丙烯酸特丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸月桂酸酯的混合，其质量配比为40:25:23；或甲基丙烯酸特戊酯、丙烯酸特丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合，其质量配比为40:25:23。

4. 如权利要求1中所述的电沉积型光致抗蚀剂，其特征在于：

所述的光产酸剂是：二硝基苄基对甲苯磺酸酯和2-对甲氧基苯乙烯-4，6-二（三氯甲基）-1,3,5-三嗪的混合物，其重量配比为1:1~1:2；

所述的光敏剂是：4,4’-二甲胺基二苯甲酮和二甲基羟基苯乙酮中的一种，或苯甲酮和安息香二甲醚的混合物，所述苯甲酮与所述安息香二甲醚的重量比为（1.5-1.6）:（1.4-1.5）；

所述的活性稀释剂是：（a）三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯与（b）二缩三丙二醇二丙烯酸酯或己二醇二丙烯酸酯的混合物，其重量配比为1:1~1.5:1；

所述的表面活性剂是：甘油聚氧乙烯醚、聚氧乙烯仲辛酚醚或乙二醇单丁醚；

所述的无机填料是：气相SiO₂和滑石粉的混合物，其重量配比为1.5:1~2:1；

所述溶剂是：丙酮和水的混合液，所述丙酮在混合液中的含量为3.0-6.0wt%。

5. 一种电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，其特征是包括如下步骤：1）权利要求1-4任意一项所述的水性丙烯酸类共聚物基体树脂的制备；2）光致抗蚀剂的配制。

6. 如权利要求5所述的电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，其特征是，所述步骤1）是将所述丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体混合物、有机过氧类引发剂、叔丁基溶纤剂和异丙醇，加热混合制备得到水性丙烯酸类共聚物基体树脂，所述水性丙烯酸类共聚物基体树脂的固含量为：42.0-49.0wt%，所述有机过氧类引发剂是过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸特丁酯和过氧化二苯甲酰中的一种。

7. 如权利要求6所述的电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，其特征是，所述步骤1）包括如下分步骤，所述份为重量份：

1.2）将所述丙烯酸类单体100-150份、丙烯酸酯类单体混合物650-880份和过氧化二苯甲酰10-12份组成的混合液在2~3h内滴加到分步骤1.1）所述的混合有机溶剂中，在分步骤1.1）所述的温度下搅拌5~7h；

1.3）将偶氮二异丁腈8-10份溶解于异丙醇中，所得的溶液在10~15 min内滴加到所述分步骤1.2）的反应液中，在80℃-85℃下搅拌2~3h，制得所述水性丙烯酸类共聚物基体树脂。

8. 如权利要求5-7任意一项所述的电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，其特征是，所述步骤2）包括如下分步骤：

2.2）在分步骤2.1）所述的光敏性树脂组分中加入有机胺，然后加入水，制得光致抗蚀剂，所述光致抗蚀剂的固含量为17-20wt%。

9. 如权利要求8所述的电沉积型光致抗蚀剂的制备方法，其特征是，所述分步骤2.1）和2.2）中所需组分的配比如下：

二硝基苄基对甲苯磺酸酯 2-3份

2-对甲氧基苯乙烯-4，6-二（三氯甲基）-1,3,5-三嗪 3-4份

苯甲酮 1.5-1.6份

安息香二甲醚 1.4-1.5份

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 25-30份

己二醇二丙烯酸酯 20-25份

聚氧乙烯仲辛酚醚 15-20份

气相SiO₂18-20份

滑石粉 10-12份

丙酮 40-60份

三乙胺或二乙胺或二甲基氨基乙醇 8-12份

去离子水 700-750份

所述份为重量份。

10. 一种电沉积型光致抗蚀剂的成膜方法，其特征是：将权利要求1-4任意一项所述的光致抗蚀剂装入电沉积槽,以带正电的铜箔基板为阳极，两片带负电的不锈钢板作阴极，垂直悬挂式的浸入所述的光致抗蚀剂中进行电沉积成膜，条件为：沉积温度：23-25℃；使用电压：60-90V；直流电密度： 40-60mA/dm²；沉积时间：60-90s；烘干时间：（10-15min）×（90-105℃）。