CN113087843A - 一种聚合物及包含其的光刻胶组合物 - Google Patents

一种聚合物及包含其的光刻胶组合物 Download PDF

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Abstract

一种聚合物及包含其的光刻胶组合物，具有如下所示的结构：
Figure DDA0002330737630000011
其中，R为单键或C1～C12亚烷基；R1～R3各自独立地选自氢、C1～C12烷基、C3～C12环烷基或者C6～C18芳基；R4为C2～C18亚烷基；n1为3～15的整数，n2为3～15的整数，n3为3～12的整数，n4为3～13的整数，m为1～3的整数。本发明的聚合物作为添加剂应用于光刻胶组合物中，能够提升光刻胶的耐热性的同时，保证良好的显影性能。

Description

一种聚合物及包含其的光刻胶组合物
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种聚合物及包含其的光刻胶组合物。
背景技术
正性光刻胶在液晶面板、OLED(有机电致发光)面板的TFT(薄膜晶体管)制作工艺中用于保护刻蚀线路，随着面板技术的发展，TFT光刻胶朝着高感度、高耐热性技术方向发展。光刻胶碱溶性不足会导致显影性能不好，容易出现残膜，通过调节酸值可以提升碱溶性，然而酸值过高则会导致显影太快而使留膜率偏低；光刻胶耐热性不足会导致图形在烘烤过程中变形，形成直角或倒圆形，影响后续的刻蚀工艺。
发明内容
发明要解决的问题
为了进一步满足对TFT光刻胶的显影性能、耐热性能等需求，亟需开发新的添加剂及光刻胶组合物，以便得到性能良好的TFT液晶面板或OLED面板。
解决问题的方案
为了解决上述现有技术中的问题，发明人潜心研究，发现分别含酚羟基、酰亚胺、羧基和羟烷基的四种单体所共聚得到的聚合物在作为添加剂时，能够在提升光刻胶的耐热性的同时，保证良好的显影性能。
具体而言，本发明的目的之一是提供一种聚合物，具有如(I)所示的结构：
Figure BDA0002330737610000011
其中，R为单键或者C1～C12亚烷基；R1～R3各自独立地选自氢、C1～C12烷基、C3～C12环烷基或者C6～C18芳基；R4为C2～C18亚烷基；n1为3～15的整数，n2为3～15的整数，n3为3～12的整数，n4为3～13的整数，m为1～3的整数。
需要说明的是，对于上述式(I)中4种结构单元在聚合链上的位置没有特别限定，即使上述聚合物是无规共聚物，只要R、R1～R4、n1～n4以及m均满足上述限定，就能实现本发明的技术效果。
具体而言，本发明的上述通式(I)聚合物中，可通过使分别包含酚羟基、酰亚胺、羧基和羟烷基的四种单体(1)～(4)发生共聚从而形成该聚合物：
Figure BDA0002330737610000021
本发明的该通式(I)聚合物作为添加剂应用于光刻胶组合物时，源于含酚羟基的单体的结构单元能够与光敏剂有效结合，从而提升光刻胶组合物的分辨率、显影留膜率及碱溶速率，提升显影性能，其中，此处的“分辨率”是指光刻胶能够得到的最小图形的尺寸，“显影留膜率”是指非曝光区域显影后膜厚与显影前膜厚的比值，留膜率越高代表光刻胶组合物耐冲洗；“碱溶速率”是指光刻胶组合物在碱性显影液中的溶解速率；源于含酰亚胺的单体的结构单元能够提升光刻胶组合物的耐热性；源于含羧基的单体的结构单元用于调整光刻胶组合物的酸值，从而调整在KOH、TMAH等碱性显影液中的溶解性，提升显影性能；源于含醇羟基的单体的结构单元能够使聚合物之间以及聚合物与感光剂之间发生弱交联反应，提升光刻胶组合物的硬度，从而提升光刻胶组合物的耐热性。在前述四种结构单元的协同作用下，得到的光刻胶组合物具有显影性能较佳、耐热性良好的优点，其中，酚羟基、酰亚胺和醇羟基这三种单体的协同作用能够显著提高光刻胶组合物的耐热性。
需要说明的是，在本说明书中，Ca～Cb的表达方式代表该基团具有的碳原子数为a～b，除非特殊说明，一般而言该碳原子数不包括取代基的碳原子数。本发明中，对于化学元素的表述包含化学性质相同的同位素的概念，例如“氢”的表述，也包括化学性质相同的“氘”、“氚”的概念。
在本说明书中，C6～C18芳基为由苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、茈基、荧蒽基、联苯基、偶苯基、三联苯基、三聚苯基、芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基所组成的群组中的基团。具体地，联苯基选自2-联苯基、3-联苯基和4-联苯基；三联苯基包括对-三联苯基-4-基、对-三联苯基-3-基、对-三联苯基-2-基、间-三联苯基-4-基、间-三联苯基-3-基和间-三联苯基-2-基；所述萘基包括1-萘基或2-萘基；蒽基选自由1-蒽基、2-蒽基和9-蒽基；所述芴基选自由1-芴基、2-芴基、3-芴基、4-芴基和9-芴基；所述芘基选自由1-芘基、2-芘基和4-芘基。
在本说明书中，C1～C18烷基，尤其是C1～C12烷基，例如可举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、新戊基、正己基，新己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正十二烷基等。C1～18亚烷基与C1～C18烷基类似，只要将上述基团改为相应的亚基即可。
在本说明书中，C3～C12环烷基包括单环烷基和多环烷基，例如可以是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基、双环[2.2.1]庚基等。
在本发明的上述通式(I)聚合物中，聚合物的分子量为3000～12000，酸值为50～130mg KOH/g。若聚合物的分子量过高，则会对聚合物溶解性的产生不良影响，分子量过低则难以达到提升耐热性能和显影性能的效果。聚合物的酸值过高，则会使显影速率太快，导致留膜率偏低，酸值过低，则会使光刻胶难以显影并出现残膜。
在本发明的上述通式(I)聚合物中，R优选为单键或亚甲基，更优选为单键，m优选为1或2，当R的碳链过长时会降低碱溶速率，m数值过高，即苯环所连羟基数量过多时，则会导致碱溶速率太快，且当羟基数量超过3个时也会增加合成难度。此时，当m为1，R为单键时，所对应的单体(1)为4-羟基苯乙烯；当m为1，R为亚甲基时，该单体(1)为4-羟基苯丙烯；当m为2，R为单键时，该单体(1)为3，4-二羟基苯乙烯；当m为2，R为亚甲基时，该单体(1)为3，4-二羟基苯丙烯。
在本发明的上述通式(I)聚合物中，R1优选为氢、甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正十二烷基、2-乙基己基、2-羟乙基、癸基、磺酸甲基、苯基或异冰片基，更优选为氢或苯基。当R1为氢时，所对应的单体(2)为马来酰亚胺；当R1为苯基时，该单体(2)为N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺单体的结构能够进一步提升聚合物的耐热性。
在本发明的上述通式(I)聚合物中，R2优选为甲基或氢，更优选为甲基，所对应的单体(3)为甲基丙烯酸。
在本发明的上述通式(I)聚合物中，R3优选为甲基或氢，更优选为甲基，R4优选为亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚庚基、亚辛基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十八烷基，更优选为亚乙基。当R3为甲基，R4为亚乙基时，所对应的单体(4)为甲基丙烯酸羟乙酯。
在本发明的上述通式(I)聚合物中，优选n1为3～10的整数，n2为4～12的整数，n3为3～8的整数，n4为4～10的整数。
本发明的目的之二在于提供一种光刻胶组合物，其特征在于，所述光刻胶组合物包含上述的聚合物、碱溶性树脂、光敏剂、感度调节剂、交联剂、溶剂和助剂。
本领域技术人员可以根据需要调配光刻胶组合物中各组分的比例，本发明的上述通式(I)聚合物作为添加剂使用，以所述光刻胶组合物的总重量为100％，光刻胶组合物中各组分的重量含量为：光敏剂1-5％；感度调节剂0.1-1％；碱溶性树脂8-15％；交联剂0.1-2％；溶剂75-90％；助剂0.01-0.5％；聚合物0.5-3％。
在本发明的上述光刻胶组合物中，光敏剂为本领域技术人员所熟知的重氮萘醌类感光剂，例如可以是重氮萘醌磺酰氯和三羟基二苯甲酮的二取代酯化合物、重氮萘醌类磺酰氯和四羟基二苯甲酮的三取代酯化合物等。
在本发明的上述光刻胶组合物中，感度调节剂为本领域技术人员所熟知的可以提高感度的小分子化合物，具体的可以为小分子酚醛树脂、苯酚、萘酚、甲基苯酚、二甲基苯酚、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮等。
在本发明的上述光刻胶组合物中，碱溶性树脂是本领域技术人员所熟知的线型酚醛树脂。线型酚醛树脂以酚类化合物和醛类化合物为原料聚合而成。例如可以选自由以下的酚类化合物和醛类化合物聚合成的树脂，例如酚羟基化合物可以选择苯酚、甲酚、二甲酚、乙基苯酚、丙基苯酚、丁基苯酚、叔丁基苯酚、二叔丁基苯酚、辛基苯酚、氟代苯酚、氯代苯酚、溴代苯酚、碘代苯酚、萘酚、蒽酚、二羟基苯、二羟基萘、联苯酚、双酚、氨基苯酚、硝基苯酚、间苯三酚中的一种或几种。醛基化合物可以选择甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、己醛、三氯乙醛、糠醛、乙二醛、烯丙醛、苯甲醛、巴豆醛、邻甲苯甲醛、水杨醛中的一种或几种。更具体的，可以为甲酚和甲醛聚合而成的线型酚醛树脂、二甲酚和甲醛聚合而成的线型酚醛树脂、二叔丁基苯酚和甲醛聚合而成的线型酚醛树脂、二羟基萘和甲醛聚合而成的线型酚醛树脂、间苯三酚和甲醛聚合而成的线型酚醛树脂、二甲酚和甲醛以及水杨醛聚合而成的线型酚醛树脂等。
在本发明的上述光刻胶组合物中，交联剂为本领域技术人员所熟知的，包括氨基类交联剂、环氧类交联剂、醚类交联剂、尿素类交联剂等。具体的，可以包括六亚甲基四胺、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、六甲氧基甲基三聚氰胺、三烷氧基羰基氨基三嗪1，3-二(甲氧基甲基)-4，5-二甲氧基-2-咪唑烷酮等。
在本发明的上述光刻胶组合物中，溶剂是本领域技术人员所熟知的，例如可以选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚醋酸酯、二乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇丁基乙基醚、二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、二丙二醇丁基甲基醚、二丙二醇乙基己基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇叔丁基醚、氯仿、二甲苯、乳酸乙酯、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、二甲基亚砜中的一种或多种。
在本发明的上述光刻胶组合物中，为了提高光刻胶组合物的涂布性能等，可以选用一些助剂，例如可以选自流平剂、消泡剂、偶联剂、紫外吸收剂中的一种或多种。具体可选用为本领域技术人员所熟知的助剂种类和用量，例如流平剂可选自丙烯酸流平剂、硅烷流平剂、含氟类流平剂。消泡剂可选自有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂。偶联剂可选自三甲氧基甲硅烷基苯甲酸、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧硅烷等。紫外吸收剂可选自2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶等。
本发明的目的之三在于提供一种上述的光刻胶组合物在薄膜晶体管(TFT)的制备中的应用。
发明效果
本发明选用的聚合物结构中分别含酚羟基、酰亚胺、羧基和羟烷基结构，酚羟基和羧基的组合使得光刻胶组合物具有较好的碱溶性能、较高的分辨率和显影留膜率，提升显影性能；与此同时，酰亚胺结构和羟烷基结构分别能够提升光刻胶组合物的耐热性。由此该聚合物作为添加剂加入光刻胶组合物，通过上述四种结构单元的协同作用能够确保光刻胶组合物显影性、耐热性良好。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的光刻胶组合物经显影及烘烤后的taper形貌的扫描电子显微镜(SEM)照片；
图2是本发明对比例1制备的光刻胶组合物经显影及烘烤后的taper形貌的SEM照片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。除非特别指明，在下列实施例与比较例中，温度为摄氏温度，份数和百分比以重量计。
实施例1
首先，由4-羟基苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸按3∶6∶5∶3摩尔比共聚制备聚合物A，具体包括以下步骤：
取180g醋酸丁酯、1.8g偶氮二异丁腈加入反应烧瓶中，常温搅拌溶解。随后加入21.63g 4-羟基苯乙烯、62.34g N-苯基马来酰亚胺、39.0g甲基丙烯酸-2-羟乙酯、15.5g甲基丙烯酸，搅拌升温至110℃并反应3h，再加入2.5g十二硫醇继续反应20min，降温至室温，用100g甲醇沉淀聚合物并90℃真空干燥3h，得聚合物A粉末，其中，聚合物A的重均分子量(采用凝胶渗透色谱法测定)控制在6000-8000，酸值为110mg KOH/g。
其次，将上述得到的聚合物A与丙二醇单甲醚醋酸酯(PMA，作为溶剂)、碱溶性树脂(线型酚醛树脂，圣泉化工8850)、光敏剂(东洋合成PAC320)、感度调节剂(东洋合成THPE)、交联剂(三和化工MW390)、硅烷偶联剂(γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷)、含氟流平剂(道康宁DC-7)共同组成光刻胶组合物，具体组成及含量见表1。
实施例2
首先，由3，4-二羟基苯丙烯、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸按4∶6∶5∶4摩尔比共聚制备聚合物B，具体包括以下步骤：
取185g醋酸丁酯、1.75g偶氮二异丁腈加入反应烧瓶中，常温搅拌溶解。随后加入36.04g 3，4-二羟基苯丙烯、62.34g N-苯基马来酰亚胺、39.0g甲基丙烯酸-2-羟乙酯、20.67g甲基丙烯酸，搅拌升温至110℃并反应3h，再加入2.3g十二硫醇继续反应20min，降温至室温，用110g甲醇沉淀聚合物并90℃真空干燥3h，得聚合物B粉末，其中，聚合物B的重均分子量(采用凝胶渗透色谱法测定)控制在6500-9000，酸值为115mg KOH/g。
其次，将上述得到的聚合物B与丙二醇单甲醚醋酸酯(PMA，作为溶剂)、碱溶性树脂(线型酚醛树脂，圣泉化工8850)、光敏剂(东洋合成PAC320)、感度调节剂(东洋合成THPE)、交联剂(三和化工MX270)、硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)、含氟流平剂(道康宁DC-7)共同组成光刻胶组合物，具体组成及含量见表1。
实施例3
首先，由4-羟基苯乙烯、N-磺酸甲基马来酰亚胺、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸按4∶5∶5∶3摩尔比共聚制备聚合物C，具体包括以下步骤：
取185g醋酸丁酯、1.79g偶氮二异丁腈加入反应烧瓶中，常温搅拌溶解。随后加入28.84g 4-羟基苯乙烯、57.32g N-磺酸甲基马来酰亚胺、39.0g甲基丙烯酸-2-羟乙酯、15.5g甲基丙烯酸，搅拌升温至110℃并反应3h，再加入2.4g十二硫醇继续反应20min，降温至室温，用105g甲醇沉淀聚合物并90℃真空干燥3h，得聚合物C粉末，其中，聚合物C的重均分子量(采用凝胶渗透色谱法测定)控制在6500-8500，酸值为108mg KOH/g。
其次，将上述得到的聚合物C与丙二醇单甲醚醋酸酯(PMA，作为溶剂)、碱溶性树脂(线型酚醛树脂，圣泉化工8850)、光敏剂(东洋合成PAC320)、感度调节剂(东洋合成THPE)、交联剂(三和化工MW100LM)、硅烷偶联剂(β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧硅烷)、含氟流平剂(道康宁DC-7)共同组成光刻胶组合物，具体组成及含量见表1。
实施例4
首先，由4-羟基苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺、苯基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸按3∶5∶6∶3摩尔比共聚制备聚合物D，具体包括以下步骤：
取180g醋酸丁酯、1.83g偶氮二异丁腈加入反应烧瓶中，常温搅拌溶解。随后加入21.63g 4-羟基苯乙烯、51.95g N-苯基马来酰亚胺、69.13g苯基丙烯酸-2-羟乙酯、15.5g甲基丙烯酸，搅拌升温至110℃并反应3h，再加入2.8g十二硫醇继续反应20min，降温至室温，用120g甲醇沉淀聚合物并90℃真空干燥3h，得聚合物D粉末，其中，聚合物D的重均分子量(采用凝胶渗透色谱法测定)控制在6000-7500，酸值为105mg KOH/g。
其次，将上述得到的聚合物D与丙二醇单甲醚醋酸酯(PMA，作为溶剂)、碱溶性树脂(线型酚醛树脂，圣泉化工8850)、光敏剂(东洋合成PAC320)、感度调节剂(东洋合成THPE)、交联剂(三和化工MW390)、硅烷偶联剂(乙烯基三乙酰氧基硅烷)、含氟流平剂(道康宁DC-7)共同组成光刻胶组合物，具体组成及含量见表1。
实施例5
与实施例1类似，区别在于减少聚合物A的用量，具体组成及含量见表1。
对比例1
与实施例1类似，区别在于将分子量相近的酚醛树脂B代替聚合物，具体组成及含量见表1。
对比例2
与实施例1类似，区别在于聚合物E不含4-羟基苯乙烯结构单元，具体组成及含量见表1。
对比例3
与实施例1类似，区别在于聚合物F不含N-苯基马来酰亚胺结构单元，具体组成及含量见表1。
对比例4
与实施例1类似，区别在于将聚合物G的原料中的甲基丙烯酸-2-羟乙酯替换为甲基丙烯酸乙酯，具体组成及含量见表1。
测试例
将实施例1-5、对比例1-4所配制的光刻胶组合物分别在相同条件下进行光刻实验，具体包括以下步骤：
首先，准备玻璃基板，用UV清洗机照射1分钟并以去离子水清洁该玻璃基板表面。然后，将光刻胶组合物以旋涂方式均匀涂布于玻璃基板表面。110℃下前烘150s，得到1.8μm厚的膜层，采用365nm紫外光进行曝光，掩膜板与涂膜距离0μm，2.38％TMAH(四甲基氢氧化铵)显影液，在23℃下显影40s后用水冲洗甩干，显影后进行烘烤，并分别测试曝光量、软化温度、留膜率和分辨率(解像度)。
其中，曝光量是评价光刻胶感度的指标；软化温度是指光刻胶图形经烘烤图形开始软化变形的温度，是评价光刻胶耐热性的指标；留膜率是评价光刻胶耐冲洗性能的指标，可使用椭偏仪测试显影前后的膜层厚度，计算显影后的膜厚与显影前的膜厚比值，即为留膜率；分辨率定义为在合适的曝光量下可以得到的最小图形的尺寸，本申请中是指在L/S＝1∶1的光掩膜版可以得到的最小图形尺寸，图形尺寸是指测量的SEM图形底部的宽度。
表1
Figure BDA0002330737610000071
Figure BDA0002330737610000081
Figure BDA0002330737610000091
由表1可知，本发明实施例1-5，和对比例1-4相比，均展现出优良的耐热性和显影性能。
具体而言，实施例1与对比例1的区别仅在于实施例1中加入本发明所提供的聚合物，而对比例1中为酚醛树脂A；可以看出，实施例1的光刻胶相对于对比例1，感度值略微降低，即碱溶速率有所提高；软化温度显著升高，即提高了耐热性；留膜率提高，即改善了耐冲洗性；解像度提高，即分辨率提高(数值越小，解像度和分辨率越高)。此外，从图1和图2也可以看出，对比例1后烘的光刻胶相比于实施例1具有明显的软化变形。由此表明本发明的聚合物有利于提高耐热性能和显影性能。
实施例1与对比例2的区别仅在于对比例2的聚合物中不含4-羟基苯乙烯结构单元，与对比例3的区别仅在于对比例3的聚合物中不含N-苯基马来酰亚胺结构单元，与对比例4的区别仅在于对比例4的聚合物中不含羟烷基结构单元。从表1中可以看出，实施例1的光刻胶相对于对比例2～4，软化温度显著升高，且解像度提高，即分辨率提高。由此可见，源于4-羟基苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺和羟烷基的结构单元缺一不可，三者之间存在协同作用，当聚合物同时包含源于4-羟基苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺和羟烷基的结构单元时，添加有该聚合物的光刻胶组合物的耐热性能和解像度得以显著提高，而缺少其中任意一者的对比例2～4均无法得到本发明的技术效果。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种聚合物，其特征在于，具有如(I)所示的结构：
Figure FDA0002330737600000011
其中，R为单键或者C1～C12亚烷基；
R1～R3各自独立地选自氢、C1～C12烷基、C3～C12环烷基或者C6～C18芳基；
R4为C2～C18亚烷基；
n1为3～15的整数，n2为3～15的整数，n3为3～12的整数，n4为3～13的整数，m为1～3的整数。
2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物的分子量为3000～12000，酸值为50mgKOH/g～130mgKOH/g。
3.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，R为单键或亚甲基。
4.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，R1为氢、甲基、乙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正十二烷基、2-乙基己基、2-羟乙基、癸基、磺酸甲基、苯基或异冰片基。
5.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，R2和/或R3为甲基或氢，优选均为甲基。
6.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，R4为亚乙基。
7.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，n1为3～10的整数，n2为4～12的整数，n3为3～8的整数，n4为4～10的整数。
8.一种光刻胶组合物，其特征在于，所述光刻胶组合物包含权利要求1至7中任一项所述的聚合物、碱溶性树脂、光敏剂、感度调节剂、交联剂、溶剂和助剂。
9.根据权利要求8所述的光刻胶组合物，其特征在于，以所述光刻胶组合物的总重量为100％，所述光刻胶组合物中各组分的重量含量为：
光敏剂1％-5％；感度调节剂0.1％-1％；碱溶性树脂8％-15％；交联剂0.1％-2％；溶剂75％-90％；助剂0.01％-0.5％；聚合物0.5％-3％。
10.根据权利要求8所述的光刻胶组合物，其特征在于，所述光敏剂为重氮萘醌类感光剂，优选为重氮萘醌磺酰氯和三羟基二苯甲酮的二取代酯化合物、或者重氮萘醌类磺酰氯和四羟基二苯甲酮的三取代酯化合物；
所述感度调节剂为含多个羟基的小分子化合物，优选选自酚醛树脂、苯酚、萘酚、甲基苯酚、二甲基苯酚、三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮中的一种或多种；
所述碱溶性树脂选自线型酚醛树脂，所述线型酚醛树脂由含酚羟基化合物和醛类化合物通过聚合反应得到，所述酚羟基化合物选自苯酚、甲酚、二甲酚、乙基苯酚、丙基苯酚、丙基苯酚、丁基苯酚、叔丁基苯酚、二叔丁基苯酚、辛基苯酚、氟代苯酚、氯代苯酚、溴代苯酚、碘代苯酚、萘酚、蒽酚、二羟基苯、二羟基萘、联苯酚、双酚、氨基苯酚、硝基苯酚、间苯三酚中的一种或多种，所述醛类化合物选自甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、己醛、三氯乙醛、糠醛、乙二醛、烯丙醛、苯甲醛、巴豆醛、邻甲苯甲醛、水杨醛中的一种或多种；
所述交联剂选自氨基类交联剂、环氧类交联剂、醚类交联剂或尿素类交联剂，优选为六亚甲基四胺、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、六甲氧基甲基三聚氰胺、三烷氧基羰基氨基三嗪、1，3-二(甲氧基甲基)-4，5-二甲氧基-2-咪唑烷酮中的一种或多种；
所述溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚醋酸酯、二乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇丁基乙基醚、二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、二丙二醇丁基甲基醚、二丙二醇乙基己基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇叔丁基醚、氯仿、二甲苯、乳酸乙酯、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、二甲基亚砜中的一种或多种；
所述助剂选自流平剂、消泡剂、偶联剂、紫外吸收剂中的一种或多种，其中所述流平剂选自丙烯酸流平剂、硅烷流平剂、含氟类流平剂中的一种或多种，所述消泡剂选自有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂中的一种或多种，所述偶联剂选自三甲氧基甲硅烷基苯甲酸、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷，β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧硅烷中的一种或多种，所述紫外吸收剂选自2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑、邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶中的一种或多种。
11.权利要求8至10中任一项所述的光刻胶组合物在薄膜晶体管的制备中的应用。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113946099A (zh) * 2021-09-28 2022-01-18 北京北旭电子材料有限公司 一种正性光刻胶组合物
CN114874381A (zh) * 2022-04-29 2022-08-09 江苏艾森半导体材料股份有限公司 一种碱溶性感光负性光刻胶树脂

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1752117A (zh) * 2004-09-20 2006-03-29 乐凯集团第二胶片厂 一种乙烯基聚合物和含有该聚合物的感光性平版印刷版
CN101463106A (zh) * 2009-01-04 2009-06-24 成都金桨高新材料有限公司 含苯并噁嗪结构的共聚物成膜树脂及其深紫外负性化学增幅型光刻胶
KR20190082664A (ko) * 2017-12-31 2019-07-10 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈 엘엘씨 포토레지스트 탑코트 조성물 및 포토레지스트 조성물의 처리 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1752117A (zh) * 2004-09-20 2006-03-29 乐凯集团第二胶片厂 一种乙烯基聚合物和含有该聚合物的感光性平版印刷版
CN101463106A (zh) * 2009-01-04 2009-06-24 成都金桨高新材料有限公司 含苯并噁嗪结构的共聚物成膜树脂及其深紫外负性化学增幅型光刻胶
KR20190082664A (ko) * 2017-12-31 2019-07-10 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈 엘엘씨 포토레지스트 탑코트 조성물 및 포토레지스트 조성물의 처리 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113946099A (zh) * 2021-09-28 2022-01-18 北京北旭电子材料有限公司 一种正性光刻胶组合物
CN114874381A (zh) * 2022-04-29 2022-08-09 江苏艾森半导体材料股份有限公司 一种碱溶性感光负性光刻胶树脂

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