[發明專利]基于六芳基聯咪唑分子開關的紫外正性光刻膠及使用方法

在審

• 申請號: 202110490116.8
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113341653A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 朱明強;向詩力;李沖
• 申請（專利權）人: 湖北高碳光電科技有限公司
• 主分類號: G03F7/039
• 分類號: G03F7/039
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 彭翠;曹葆青

1.一種基于六芳基聯咪唑分子開關的紫外正性光刻膠，其特征在于，包括A膠和B膠；其中：

所述A膠含有低聚物二元醇、官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑以及自由基淬滅劑；

所述B膠中含有催化劑和二異氰酸酯；

使用時，所述A膠和B膠混合，其中低聚物二元醇、官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑能夠在所述催化劑的催化條件下與二異氰酸酯發生逐步加成聚合，得到所述光刻膠；

利用該光刻膠進行光刻時，在紫外光照下，聚合物網絡結構中的六芳基聯咪唑單元中兩個咪唑環之間的動態C-N共價鍵響應光照裂解，聚合物因而解聚形成低聚物；所述自由基淬滅劑用于確保該光刻膠在曝光解聚形成低聚物后不會自發復原，從而保證光刻膠曝光部分形成的低聚物能被顯影液快速溶解，而未曝光部分不溶于顯影液，顯影后得到具有高分辨率的目標正性圖案。

2.如權利要求1所述的光刻膠，其特征在于，所述低聚物二元醇為聚酯型二元醇或聚醚性二元醇；所述低聚物二元醇其分子量為200～10000。

3.如權利要求1所述的光刻膠，其特征在于，所述官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑為以六芳基聯咪唑為分子主體而修飾設計得到的帶羥基官能團的分子開關，其中六芳基聯咪唑具有如下式(一)所示的結構：

4.如權利要求1所述的光刻膠，其特征在于，所述官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑為以六芳基聯咪唑為分子主體而修飾設計得到的帶羥基官能團的分子開關，且該分子開關結構中的苯環上部分氫原子被吸電子基團取代，所述吸電子基團優選為鹵素原子或硝基。

5.如權利要求3所述的光刻膠，其特征在于，所述自由基淬滅劑為式(一)所示的六芳基聯咪唑分子，或為以該六芳基聯咪唑為分子主體進行的非羥基修飾且非氨基修飾的六芳基聯咪唑分子開關。

6.如權利要求1所述的光刻膠，其特征在于，所述A膠中還包括用于溶解低聚物二元醇、官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑和自由基淬滅劑的有機溶劑。

7.如權利要求1所述的光刻膠，其特征在于，所述A膠中低聚物二元醇與官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑的摩爾比為1:9～9:1，優選為1:1～1:9；所述自由基淬滅劑的摩爾量大于所述官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑的摩爾量；A膠和B膠混合時，所述B膠中二異氰酸酯的摩爾量不低于所述A膠中低聚物二元醇和官能化的六芳基聯咪唑分子開關交聯劑摩爾量的總和。

8.如權利要求1至7任一項所述的光刻膠的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將A膠與B膠混合，攪拌使之發生初步聚合反應，得到光刻膠預聚物；

(2)將光刻膠預聚物旋涂成膜，然后進行前烘處理，使其進一步發生加成聚合反應；

(3)將步驟(2)得到的光刻膠在紫外光下進行曝光，聚合物網絡結構中的六芳基聯咪唑單元中兩個咪唑環間的動態C-N共價鍵響應光照裂解，聚合物因而解聚形成低聚物；所述光刻膠中自由基淬滅劑能夠確保該光刻膠在曝光解聚生成低聚物后不會自發復原，從而保證光刻膠曝光部分形成的低聚物能被顯影液快速溶解，而未曝光部分則不溶于顯影液，顯影后得到具有高分辨率的目標正性圖案。

9.如權利要求8所示的使用方法，其特征在于，步驟(1)將溶液態的A膠與B膠混合，其混合時間不大于30分鐘；優選混合時間為不大于10分鐘。

10.如權利要求8所述的使用方法，其特征在于，步驟(2)所述前烘溫度不高于80℃，前烘時間不低于10分鐘；優選前烘溫度為40～50℃，前烘時間為10～30分鐘。