CN106842817A - 一种光刻胶组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光刻胶组合物及其制备方法，光刻胶组合物包括以下组份：具有聚合活性和光学活性的碱溶性树脂；至少含有两个不饱和双键且具有光学活性的低聚物或单体；光敏剂；非离子型或阳离子型表面活性剂；热阻聚剂；助剂；溶剂。本发明提供的光刻胶组合物不采用有毒有害的有机溶剂，几乎没有有机溶剂挥发，属于绿色环保产品，不会造成环境污染问题。光刻胶组合物可采用电镀沉积的方法均匀沉积在导电基材表面，光刻胶薄膜厚度达到10‑100微米，光刻胶有效利用率达到90％以上，克服了现有技术中采用旋转涂胶工艺造成的光刻胶组合物利用率低、材料浪费严重以及有毒有害有机溶剂挥发造成的环境污染问题。

Description

一种光刻胶组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于光刻技术领域，涉及一种光刻胶组合物及其制备方法。

背景技术

光刻胶又称光致抗蚀剂，是由感光树脂、光敏剂和溶剂等组成的光敏感混合物，其在紫外光光束照射下，能够发生交联固化或者降解反应。在集成电路、液晶显示、太阳能光伏、微机电系统等电子领域有着广泛的应用。

半导体集成电路具有非常细微的结构，通常通过如下方法制造微型电路：将光致抗蚀剂附着在基片或导电薄膜上沉积一层光刻胶薄膜，然后将光致抗蚀剂曝光并显影形成特定图案，再通过溅射、刻蚀或电镀等工艺就可以获得精密的电子或半导体电路结构。

为了获得高均匀性的光刻胶薄膜，多采用旋转涂胶工艺，但是绝大部分光刻胶会因旋转涂胶时的离心力被甩出晶圆或导电薄膜表面，通常光刻胶的利用率只有10％左右，废弃的光刻胶由于被污染等原因很难被重复利用，造成了极大的资源浪费，并且光刻胶中含有多种有机溶剂，如乳酸乙酯、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙酸丁酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲苯等，会对环境和人体健康造成较大的损害。

如果能够提高光刻胶的利用率，并且降低有机溶剂的使用量和挥发量，减少挥发性有机物(VOCs)排放，就能够给企业带来巨大的经济效益和社会效益，并为环境保护做出有益贡献。因此开发一种非有机溶剂体系，绿色环保，并且不使用传统旋涂工艺就能够在基材上形成均匀良好光刻胶薄膜的光刻胶组合物是目前亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻胶组合物及其制备方法，旨在克服目前光刻胶组合物利用率低，有机溶剂污染大的缺点，开发一种非有机溶剂体系，绿色环保，并且不使用传统旋涂工艺就能够在基材上形成均匀良好光刻胶薄膜的光刻胶组合物。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光刻胶组合物，包括以下组份：具有聚合活性和光学活性的碱溶性树脂；至少含有两个不饱和双键且具有光学活性的低聚物(由10-20个重复单元所组成的分子量小于2000的聚合物)或单体；光敏剂；非离子型或阳离子型表面活性剂；热阻聚剂；助剂；溶剂。利用该光刻胶组合物制备的光刻胶电镀液可以利用电沉积技术在导电基材上成膜，充分提高了光刻胶的利用效率，减少了废弃物的排放，有效节约光刻工艺的成本，达到节能增效的目的。

进一步的，所述光刻胶组合物中各组份按质量百分比计配比如下：碱溶性树脂20％-40％；低聚物或单体5％-30％；光敏剂0.5％-10％；表面活性剂2％-4％；热阻聚剂0.1％-0.2％；助剂1％-5％；溶剂20％-50％。其中，所有组分的化合物均为电子级别，没有金属离子杂质污染。申请人通过大量的试验发现，如果所述低聚物或单体的含量少于5％，会由于感光树脂的低度固化，从而使图案形成困难；如果所述低聚物或单体的含量大于30％，则会高度固化，从而使得图像的解像性变差。如果光敏剂的含量小于0.5％，光刻胶光敏感度差，图案线性差；如果光敏剂的含量大于10％，光刻胶会高度固化，显影性能差，并且光刻胶难以储存，其中，光敏剂的质量占比优选为2-4％。

进一步的，所述碱溶性树脂的分子量为1000-100000。申请人经过大量试验发现，如果所述碱溶性树脂的分子量小于3000，电沉积成膜后硬度高，会对基材的粘附性能变差；如果分子量大于20000，粘度增加，会导致难以形成均匀的电沉积薄膜，因此，所述碱溶性树脂的分子量优选为3000-20000。

进一步的，所述碱溶性树脂选自丙烯酸、丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯改性丙烯酸酯、聚醚氨基丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯酚醛树脂和聚酰亚胺树脂中的一种或多种组合。

进一步的，所述低聚物或单体的分子量为100-2000，优选为150-1000。

进一步的，所述低聚物或单体选自二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、异戊四醇四丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和有机硅改性丙烯酸酯树脂中的一种或多种组合。

进一步的，所述光敏剂选自安息香类光敏剂、二苯甲酮类光敏剂、蒽醌类光敏剂、酰基磷氧化物、偶氮二异丁腈(AIBN)、1，2-二叠氮醌-4-磺酸酯、1，2-二叠氮-5-磺酸酯、1，2-二叠氮醌-6-磺酸酯和N-乙酰-4-硝基萘胺中的一种或多种组合。

进一步的，所述表面活性剂选自聚醚改性表面活性剂、含氟表面活性剂、壬基酚聚氧乙烯醚表面活性剂、烷基糖苷表面活性剂、椰子油单乙醇酰胺丙氧基醚表面活性剂、有机硅表面活性剂、季铵盐阳离子表面活性剂和阳离子氟表面活性剂中的一种或多种组合。

进一步的，所述热阻聚剂选自甲氧基酚、对苯二酚和邻苯二酚中的一种或多种组合。

进一步的，所述助剂选自偶联剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、消泡剂和增塑剂中的一种或多种组合。

进一步的，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、KH580和KH590中一种或多种组合。

进一步的，所述抗氧化剂丁基羟基茴香、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和叔丁基对苯二酚中的一种或多种组合。

进一步的，所述紫外吸收剂选自水杨酸酯类紫外吸收剂、苯酮类紫外吸收剂和苯并三唑类紫外吸收剂中的一种或多种组合。

进一步的，所述消泡剂选自聚醚类水溶性消泡剂和/或有机硅改性类水溶性消泡剂。

进一步的，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种组合。

进一步的，所述溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇甲醚、乙酸乙二醇乙醚和乳酸乙酯中一种或多种混合。考虑到环境保护因素，在本发明中，不使用N-甲基吡咯烷酮、环己酮、二甲苯等有毒有害溶剂。所述溶剂可以单独和结合使用，并且根据所选的光学活性树脂决定溶剂的种类和含量，最终使得光刻胶树脂组合物的含量为100％。

本发明还提供了一种上述的光刻胶组合物的制备方法，包括如下步骤：

S1：将所述碱溶性树脂与所述溶剂混合，得到的一次反应体系。

S2：利用有机酸调整所述一次反应体系的pH值，得到二次反应体系。

S3：向所述二次反应体系中加入所述光敏剂、所述低聚物或单体、所述表面活性剂、所述热阻聚剂和所述助剂，得到三次反应体系。

S4：将所述三次反应体系进行过滤处理，得到光刻胶组合物。

进一步的，所述S1具体包括：向反应釜中加入所述溶剂，然后将所述碱溶性树脂溶解于所述溶剂中，设定所述反应釜的温度至50-90℃，保温0.5-24h，得到所述一次反应体系。

所述S2具体包括：向所述一次反应体系中加入有机酸，调整pH值至4-6，反应时间至2-10h，得到所述二次反应体系。

所述S3具体包括：向所述二次反应体系中依次加入所述光敏剂、所述低聚物或单体、所述表面活性剂、所述热阻聚剂和所述助剂，设定所述反应釜的温度至50-90℃，保温搅拌1-6h，得到所述三次反应体系。

所述S4具体包括：将所述三次反应体系经过0.1μm-0.5μm的滤膜过滤去除固体颗粒，得到所述光刻胶组合物，光刻胶组合物呈黄棕色半透明，需避光保存。经过ICP-AES分析，通过上述方法制备得到的光刻胶组合物的金属离子总含量小于1ppm，直径大于0.5微米的颗粒物个数小于25个，完全符合半导体和电子行业的使用要求。

上述步骤S1和S2的主要目的是为了使丙烯酸或丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯改性丙烯酸酯、聚醚氨基丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等阳离子树脂离子化，能够溶解于水溶液中，因此对上述树脂进行了成盐反应，使上述树脂中的氨基形成季铵盐。

进一步的，为了避免金属或其它污染物，所述反应釜的内衬的材质优选为聚四氟乙烯。

进一步的，所述S2中的有机酸选自乳酸、甲酸、乙酸和柠檬酸中的一种或多种组合，加入的有机酸的量为理论中和量的90％。

本发明还提供了一种导电基材的表面薄膜形成方法，包括利用电镀沉积的方法将所述的光刻胶组合物均匀沉积在所述导电基材的表面。具体来说，所述光刻胶组合物在表面活性剂以及助剂的作用下均匀分散在高纯水中，形成稳定的水溶性胶体电镀液，其分散在高纯水中的树脂组合物的浓度为5-20％，在直流电场作用下，带有正电荷的光刻胶组合物向阴极(导电薄膜)移动，并均匀沉积在其表面。在该电镀方法中，未作特别限定，电镀槽温度优选10-30℃，电压优选30-200伏，电镀时间优选30s-15min。

所述光刻胶组合物均匀沉积在所述基导电材表面形成薄膜后，依次经过软烘、紫外光照和显影处理，然后通过溅射、刻蚀或电镀等方法处理可以得到所需的导电基材的表面图案，可广泛应用在集成电路(IC)、印刷电路板(PCB)、液晶显示(LCD)、半导体封装、微机电系统(MEMS)等领域中。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

1、本发明提供的光刻胶组合物不采用有毒有害的有机溶剂，几乎没有有机溶剂挥发，属于绿色环保产品，不会造成环境污染问题。

2、本发明提供的光刻胶组合物可采用电镀沉积的方法均匀沉积在导电基材表面，光刻胶薄膜厚度达到10-100微米，光刻胶有效利用率达到90％以上，克服了现有技术中采用旋转涂胶工艺造成的光刻胶组合物利用率低、材料浪费严重以及有毒有害有机溶剂挥发造成的环境污染问题。

3、本发明提供的导电基材的表面薄膜形成方法中，采用电镀沉积的方法使光刻胶组合物均匀沉积在导电基材表面，光刻胶薄膜厚度达到10-100微米，形成的光刻胶薄膜和导电基材(铜或氧化铟锡等)有良好的粘附性能，并且具有较高的解像性和抗蚀剂剥离性，优异的表面图案形成能力，具有良好的技术适应性及市场前景，可广发应用于集成电路(IC)、印刷电路板(PCB)、液晶显示(LCD)、半导体封装、微机电系统(MEMS)等领域中。

附图说明

图1是本发明提供的一种光刻胶组合物的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种光刻胶组合物及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例1

本发明提供了一种光刻胶组合物，包括以下组份：具有聚合活性和光学活性的碱溶性树脂；至少含有两个不饱和双键且具有光学活性的低聚物或单体；光敏剂；非离子型或阳离子型表面活性剂；热阻聚剂；助剂；溶剂。

进一步的，上述光刻胶组合物中各组份按质量百分比计配比如下：碱溶性树脂20％-40％；低聚物或单体5％-30％；光敏剂0.5％-10％，优选为2％-4％；表面活性剂2％-4％；热阻聚剂0.1％-0.2％；助剂1％-5％；溶剂20％-50％。所有组分的化合物均为电子级别，没有金属离子杂质污染。

在上述方案中，所述碱溶性树脂的分子量为1000-100000，优选为3000-20000。所述碱溶性树脂选自丙烯酸、丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯改性丙烯酸酯、聚醚氨基丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯酚醛树脂和聚酰亚胺树脂中的一种或多种组合。

进一步的，所述低聚物或单体的分子量为100-2000，优选为150-1000。所述低聚物或单体选自二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、异戊四醇四丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和有机硅改性丙烯酸酯树脂中的一种或多种组合。

进一步的，所述光敏剂选自安息香类光敏剂、二苯甲酮类光敏剂、蒽醌类光敏剂、酰基磷氧化物、偶氮二异丁腈(AIBN)、1，2-二叠氮醌-4-磺酸酯、1，2-二叠氮-5-磺酸酯、1，2-二叠氮醌-6-磺酸酯和N-乙酰-4-硝基萘胺中的一种或多种组合。

可选的，所述表面活性剂选自聚醚改性表面活性剂、含氟表面活性剂、壬基酚聚氧乙烯醚表面活性剂、烷基糖苷表面活性剂、椰子油单乙醇酰胺丙氧基醚表面活性剂、有机硅表面活性剂、季铵盐阳离子表面活性剂和阳离子氟表面活性剂中的一种或多种组合。

进一步的，所述热阻聚剂选自甲氧基酚、对苯二酚和邻苯二酚中的一种或多种组合。

可选的，所述助剂选自偶联剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、消泡剂和增塑剂中的一种或多种组合。

进一步的，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、KH580和KH590中一种或多种组合。

进一步的，所述抗氧化剂丁基羟基茴香、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯和叔丁基对苯二酚中的一种或多种组合。

进一步的，所述紫外吸收剂选自水杨酸酯类紫外吸收剂、苯酮类紫外吸收剂和苯并三唑类紫外吸收剂中的一种或多种组合。

进一步的，所述消泡剂选自聚醚类水溶性消泡剂和/或有机硅改性类水溶性消泡剂。

进一步的，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯和邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种组合。

进一步的，所述溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇甲醚、乙酸乙二醇乙醚和乳酸乙酯中一种或多种混合。考虑到环境保护因素，在本发明中，不使用N-甲基吡咯烷酮、环己酮、二甲苯等有毒有害溶剂。所述溶剂可以单独和结合使用，并且根据所选的光学活性树脂决定溶剂的种类和含量，最终使得光刻胶树脂组合物的含量为100％。

优选的，在本实施例1中，按照质量百分比计，所述光刻胶组合物中各组份的含量依次为：20％的碱溶性树脂、30％的低聚物或单体、4.6％的光敏剂、4％的表面活性剂、0.2％的热阻聚剂、1.2％的助剂和40％的溶剂。

其中，碱溶性树脂优选为丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂(环氧当量为400-500)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯改性丙烯酸酯的组合，两者的质量比为1:1。

低聚物或单体优选为具有光学活性的双季戊四醇六丙烯酸酯和异戊四醇四丙烯酸酯的组合，两者的质量比为1:1。

光敏剂优选为N-乙酰-4-硝基萘胺。

表面活性剂优选为壬基酚聚氧乙烯醚表面活性剂(OP-10)。

热阻聚剂优选为对苯二酚。

助剂选自偶联剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、消泡剂和增塑剂的组合，偶联剂优选为硅烷偶联剂KH570，抗氧化剂优选为二丁基羟基甲苯，紫外吸收剂选自苯并三唑类紫外吸收剂，优选为2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯乙基)苯酚，消泡剂选自聚醚类水溶性消泡剂，优选为消泡剂GP330(海安石化生产)，增塑剂优选为邻苯二甲酸二辛酯。

溶剂优选为丙二醇甲醚醋酸酯。

具体来说，上述的光刻胶组合物的制备方法，包括如下步骤：

S1：在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入40g丙二醇甲醚醋酸酯，然后滴加10g丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂(环氧当量为400-500)和10g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯改性丙烯酸酯，调整反应釜温度至50-90℃，优选为60℃，保温0.5-24h，优选为0.5h，得到一次反应体系。

S2：向所述一次反应体系中加入有机酸，有机酸优选为乳酸，调整pH值至4-6，优选为5.5，反应2-10h，制得阳离子化的具有光学活性的树脂，保存备用，得到二次反应体系。

S3：向所述二次反应体系中加入3.8g N-乙酰-4-硝基萘胺、再加入具有光学活性的双季戊四醇六丙烯酸酯15g和异戊四醇四丙烯酸酯15g，然后调整反应釜温度升至50-90℃搅拌均匀，优选为70℃，然后继续加入4g壬基酚聚氧乙烯醚表面活性剂(OP-10)、0.2g对苯二酚、0.5g硅烷偶联剂KH570、0.2g二丁基羟基甲苯、0.2g2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯乙基)苯酚、0.1g消泡剂GP330、0.2g邻苯二甲酸二辛酯，维持反应釜温度，保温搅拌1-6h，优选为3h，得到三次反应体系。

S4：将所述三次反应体系经过0.1μm-0.5μm的滤膜过滤去除固体颗粒，将得到可电沉积成膜的光刻胶组合物。

本发明还提供了一种导电基材的表面薄膜形成方法，包括利用电镀沉积的方法将所述的光刻胶组合物均匀沉积在所述导电基材的表面。具体来说，取100g经过上述S1-S4步骤制得的所述光刻胶组合物，加入900g超纯水，升温至40℃，通过高速搅拌器的强力搅拌和乳化剪切作用，使得所述光刻胶组合物在表面活性剂等的作用下充分均匀分散在水溶液中，形成稳定的胶体电镀液，电镀沉积时，在直流电场作用下，带有正电荷的光刻胶组合物向阴极(导电基材)移动，并均匀沉积在导电基材表面。在该电镀方法中，电镀槽温度优选10-30℃，电压优选30-200伏，电镀时间优选30s-15min。

实施例2

本实施例中提供的光刻胶组合物的组分和制备方法及导电基材的表面薄膜形成方法与实施例1基本相同，以下仅针对不同点进行描述。

在本实施例2中，按照质量百分比计，所述光刻胶组合物中各组份的含量依次为：40％的碱溶性树脂、22.9％的低聚物或单体、10％的光敏剂、2％的表面活性剂、0.1％的热阻聚剂、5％的助剂和20％的溶剂。

其中，碱溶性树脂优选为聚氨酯丙烯酸酯树脂和丙烯酸酯酚醛树脂的组合，两者的质量比为1:1。

低聚物或单体优选为具有光学活性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的组合，两者的质量比为1:1。

光敏剂优选为1，2-二叠氮-5-磺酸酯。

表面活性剂优选为烷基糖苷(APG)。

热阻聚剂优选为甲氧基酚。

助剂选自偶联剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、消泡剂和增塑剂的组合，偶联剂优选为硅烷偶联剂KH590，抗氧化剂优选为丁基羟基茴香，紫外吸收剂选自苯酮类紫外吸收剂，优选为2-羟基-4-甲氧基二苯酮，消泡剂选自有机硅改性类水溶性消泡剂，优选为瓦克有机硅消泡剂SD670(德国瓦克化学生产)，增塑剂优选为邻苯二甲酸二丁酯。

溶剂优选为3-乙氧基丙酸乙酯。

具体来说，上述的光刻胶组合物的制备方法，包括如下步骤：

S1：在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入20g丙二醇甲醚醋酸酯，然后滴加20g聚氨酯丙烯酸酯树脂和20g丙烯酸酯酚醛树脂，调整反应釜温度至60℃，保温0.5h，得到一次反应体系。

S2：向所述一次反应体系中加入醋酸，调整pH值至6，反应2-10h，制得阳离子化的具有光学活性的树脂，保存备用，得到二次反应体系。

S3：向所述二次反应体系中加入10g 1，2-二叠氮-5-磺酸酯，再加入具有光学活性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯11.45g和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯11.45g，然后调整反应釜温度至70℃搅拌均匀，然后继续加入2g烷基糖苷(APG)、0.1g甲氧基酚、2g硅烷偶联剂KH590、0.8g丁基羟基茴香、0.8g2-羟基-4-甲氧基二苯酮、0.4g瓦克有机硅消泡剂SD670、1g邻苯二甲酸二丁酯，维持反应釜温度，保温搅拌3h，得到三次反应体系。

S4：将所述三次反应体系经过0.1μm-0.5μm的滤膜过滤去除固体颗粒，将得到可电沉积成膜的光刻胶组合物。

本发明还提供了一种导电基材的表面薄膜形成方法，利用电镀沉积的方法将所述的光刻胶组合物均匀沉积在所述导电基材的表面。具体来说，按照上述S1-S4步骤制得150g所述光刻胶组合物，加入850g超纯水，升温至40℃，通过高速搅拌器的强力搅拌和乳化剪切作用，使得所述光刻胶组合物在表面活性剂等的作用下充分均匀分散在水溶液中，形成稳定的胶体电镀液，电镀沉积时，在直流电场作用下，带有正电荷的光刻胶组合物向阴极(导电基材)移动，并均匀沉积在导电基材表面。

实施例3

本实施例中提供的光刻胶组合物的组分和制备方法及导电基材的表面薄膜形成方法与实施例1基本相同，以下仅针对不同点进行描述。

在本实施例3中，按照质量百分比计，所述光刻胶组合物中各组份的含量依次为：40％的碱溶性树脂、5％的低聚物或单体、0.5％的光敏剂、3.3％的表面活性剂、0.2％的热阻聚剂、1％的助剂和50％的溶剂。

其中，碱溶性树脂优选为丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂(环氧当量400-500)和聚醚氨基丙烯酸酯树脂的组合，两者的质量比为1:1。

低聚物或单体优选为具有光学活性的聚酯丙烯酸酯和有机硅改性丙烯酸酯树脂的组合，两者的质量比为1:1。

光敏剂选自安息香类光敏剂，优选为安息香醚。

表面活性剂选自含氟表面活性剂，优选为氟碳表面活性剂。

热阻聚剂优选为邻苯二酚。

助剂选自偶联剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、消泡剂和增塑剂的组合，偶联剂优选为硅烷偶联剂KH550，抗氧化剂优选为没食子酸丙酯，紫外吸收剂选自水杨酸酯类紫外吸收剂，优选为水杨酸甲酯，消泡剂选自聚醚类水溶性消泡剂，优选为消泡剂CS-4800(四新科技生产)，增塑剂优选为邻苯二甲酸丁苄酯。

溶剂优选为乙酸乙二醇乙醚。

具体来说，上述的光刻胶组合物的制备方法，包括如下步骤：

S1：在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计的聚四氟乙烯内衬的反应釜中加入50g乙酸乙二醇乙醚，然后滴加20g丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂(环氧当量400-500)和20g聚醚氨基丙烯酸酯树脂，调整反应釜温度至70℃，保温0.5h，得到一次反应体系。

S2：向所述一次反应体系中加入甲酸，调整pH值至5，反应2-10h，制得阳离子化的具有光学活性的树脂，保存备用，得到二次反应体系。

S3：向所述二次反应体系中加入0.5g安息香醚、再加入具有光学活性的聚酯丙烯酸酯2.5g和有机硅改性丙烯酸酯树脂2.5g，然后调整反应釜温度升至80℃搅拌均匀，然后继续加入3.3g氟碳表面活性剂、0.2g邻苯二酚、0.5g硅烷偶联剂KH550、0.1g没食子酸丙酯、0.1g水杨酸甲酯、0.1g消泡剂CS-4800、0.2g邻苯二甲酸丁苄酯，维持反应釜温度，保温搅拌3h，得到三次反应体系。

S4：将所述三次反应体系经过0.1μm-0.5μm的滤膜过滤去除固体颗粒，将得到可电沉积成膜的光刻胶组合物。

本发明还提供了一种导电基材的表面薄膜形成方法，利用电镀沉积的方法将所述的光刻胶组合物均匀沉积在所述导电基材的表面。具体来说，按照上述S1-S4步骤制得100g所述光刻胶组合物，加入900g超纯水，升温至40℃，通过高速搅拌器的强力搅拌和乳化剪切作用，使得所述光刻胶组合物在表面活性剂等的作用下充分均匀分散在水溶液中，形成稳定的胶体电镀液，电镀沉积时，在直流电场作用下，带有正电荷的光刻胶组合物向阴极(导电基材)移动，并均匀沉积在导电基材表面。

实施例效果评价

对上述实施例1至实施例3中的光刻胶组合物进行评价，评价指标为所述光刻胶组合物制得光刻胶膜时光刻胶的利用率。具体操作如下：

将实施例1-3中配制好的20L胶体电镀液放入晶圆电镀槽中(SemiTool LT-210CPlating System)，于30℃条件下熟化24小时，使用不溶性阳极作为阳极，使用200mm表面有PVD铜种子导电层的晶圆作为阴极，设置电镀电压90伏，电镀时间120s。完成后，使用新的PVD铜种子导电层的晶圆继续在相同工艺条件下电沉积成膜，控制每片晶圆光刻胶薄膜厚度10μm，然后继续重复直至电镀液失效。取失效电镀液测固含量，计算光刻胶的利用率。

对比实施例1

使用传统旋转涂胶工艺将100g市售安智AZ4620光刻胶粘附到一批次200mm表面有PVD铜种子导电层的晶圆，控制每片晶圆旋涂的光刻胶薄膜厚度10μm，直至100g光刻胶旋涂消耗完全，通过称量旋涂工艺后所有晶圆的重量增加量，获得旋涂至晶圆上光刻胶的重量，并计算光刻胶的利用率。

光刻胶利用率分为如下三个等级：

◎：光刻胶利用率大于95％

◇：光刻胶利用率大于90％，小于95％

▽：光刻胶利用率小于20％

实施例1-3与对比试验组的评价结果如下表1所示。

表1实施例1-3与对比试验组的评价结果比较

	实施例1	实施例2	实施例3	对比试验组
					光刻胶利用率	◎	◎	◇	▽

从上述表1的结果可知，使用本发明涉及的光刻胶树脂组合物电沉积得到的光刻胶的利用率远远高于目前使用旋转涂胶工艺的市售光刻胶，并且安全环保，几乎无有机溶剂挥发。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳的实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的技术方案范围，其均应覆盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种光刻胶组合物，其特征在于，包括以下组份：

具有聚合活性和光学活性的碱溶性树脂；

至少含有两个不饱和双键且具有光学活性的低聚物或单体；

光敏剂；

非离子型或阳离子型表面活性剂；

热阻聚剂；

助剂；

溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种光刻胶组合物，其特征在于，所述光刻胶组合物中各组份按质量百分比计配比如下：

3.根据权利要求1所述的一种光刻胶组合物，其特征在于，所述碱溶性树脂的分子量为1000-100000。

4.根据权利要求1所述的一种光刻胶组合物，其特征在于，所述碱溶性树脂选自丙烯酸、丙烯酸酯改性的氨基环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯改性丙烯酸酯、聚醚氨基丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯酚醛树脂和聚酰亚胺树脂中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的一种光刻胶组合物，其特征在于，所述低聚物或单体的分子量为100-2000。

6.根据权利要求1所述的一种光刻胶组合物，其特征在于，所述低聚物或单体选自二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、异戊四醇四丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和有机硅改性丙烯酸酯树脂中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的一种光刻胶组合物，其特征在于，所述助剂选自偶联剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、消泡剂和增塑剂中的一种或多种组合。

8.据权利要求1所述的一种光刻胶组合物，其特征在于，所述溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇甲醚、乙酸乙二醇乙醚和乳酸乙酯中的一种或多种混合。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的光刻胶组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将所述碱溶性树脂与所述溶剂混合，得到的一次反应体系；

S2：利用有机酸调整所述一次反应体系的pH值，得到二次反应体系；

S3：向所述二次反应体系中加入所述光敏剂、所述低聚物或单体、所述表面活性剂、所述热阻聚剂和所述助剂，得到三次反应体系；

S4：将所述三次反应体系进行过滤处理，得到光刻胶组合物。

10.一种导电基材的表面薄膜形成方法，其特征在于，包括：利用电镀沉积的方法将如权利要求1-8任一项所述的光刻胶组合物均匀沉积在所述导电基材的表面。