堿溶性光敏預(yù)聚物的合成及在抗蝕劑中的應(yīng)用.pdf

1、在微電子工業(yè)中，光刻是現(xiàn)今集成電路中半導(dǎo)體制造的常用工藝，開(kāi)發(fā)具有特定功能、能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的光致抗蝕劑(光刻膠)顯得尤為重要。傳統(tǒng)的負(fù)型抗蝕劑由于含有重金屬，對(duì)環(huán)境污染較大，逐漸被新的光致抗蝕劑所取代。
　　 本論文通過(guò)丙烯酸羥乙酯(HEA)與酸酐一步法反應(yīng)合成了具有堿溶性、可紫外光固化的預(yù)聚物(AHEA)，采用酸值滴定、紅外光譜(FT-IR)對(duì)反應(yīng)過(guò)程與產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，得出了最佳合成條件為：催化劑三苯基膦(TP)和阻聚劑

2、對(duì)羥基苯甲醚(MEHQ)用量分別為1wt％和0.1wt％，HEA與酸酐摩爾比1:0.75，在80℃下分次加入酸酐，升溫至90℃反應(yīng)3小時(shí)。由于六氫苯酐(HHPA)與體系相容性較好，轉(zhuǎn)化率可達(dá)86.13％，粘度為3710CP。
　　 將合成預(yù)聚物加入光引發(fā)劑，制備了不同光固化體系，在紫外光固化機(jī)下得到固化膜，研究了不同預(yù)聚物的光固化情況和固化膜的表面硬度、附著力、耐酸性、堿液脫膜性能等，并用紅外光譜通過(guò)內(nèi)標(biāo)法研究了雙鍵轉(zhuǎn)化率，熱重

3、-差熱分析儀(TG-DSC)研究了固化膜的熱學(xué)性能。其中，丙烯酸羥乙酯與六氫苯酐反應(yīng)產(chǎn)物(HHPAHEA)光固化體系曝光24s后，涂膜固化率達(dá)到94.47％，固化膜在室溫到125℃范圍內(nèi)失重1.5％。
　　 根據(jù)預(yù)聚物的合成與光固化性能研究結(jié)果，選取HHPAHEA作為主體樹(shù)脂，加入光引發(fā)劑、填料、顏料及其它助劑，通過(guò)三輥機(jī)研磨制備了堿溶性負(fù)型光致抗蝕劑。利用紫外吸收光譜、激光粒度儀、光學(xué)顯微鏡等方法研究了該抗蝕劑光固化性能、固化

4、膜性能、絲網(wǎng)印刷性能，探索了堿溶性光致抗蝕劑中主體樹(shù)脂、光引發(fā)劑、填料、助劑、添加劑等組成之間的關(guān)系。在配方中，選取Irgacure907/ITX復(fù)合光引發(fā)劑或Darocure1173光引發(fā)劑，它們與體系相容性好，光引發(fā)效率高；硫酸鋇作為填料降低了固化膜的鉛筆硬度和附著力，含量以不超過(guò)50wt％為宜；氣相二氧化硅能提高固化涂膜的硬度，硬度由3B增加到H，同時(shí)附著力也由5級(jí)提高到0級(jí)，同時(shí)因其良好的觸變性，可以大大改善印刷性能，含量為0.