本技術(shù)涉及光刻膠領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光學(xué)波導(dǎo)光刻膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在芯片的生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，光刻機(jī)便是其中最為重要的設(shè)備之一。當(dāng)我們采用光刻機(jī)在半導(dǎo)體材料的表面進(jìn)行加工時(shí)，如果采用適當(dāng)?shù)挠羞x擇性的光刻膠，就可以在表面上得到所需要的圖像。比如說(shuō)，在制作芯片的過(guò)程中，我們?cè)诠杵细采w一層具有高度光敏感性的光刻膠，再用紫外光透過(guò)掩膜去照射硅片，然后再用特定的顯影液去沖洗硅片上的光刻膠，就可以把電路圖從掩膜轉(zhuǎn)移到硅片上，這是芯片制作中十分重要的一步。

2、而近些年來(lái)，隨著精密器件、光子晶體等微納米光學(xué)元件，以及微針、生物芯片等微細(xì)醫(yī)療器件的生產(chǎn)制造等領(lǐng)域在光刻方面的行業(yè)需求不斷地?cái)U(kuò)大，光刻膠在全球的需求量也在不斷增加。

3、目前在光刻膠領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的光刻膠主要都是pcb光刻膠，用于印制電路板，而在技術(shù)含量較高的高端半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域與全球先進(jìn)水平有著不小的差距，且現(xiàn)有的半導(dǎo)體光刻膠產(chǎn)品都存在著損耗高、熱穩(wěn)定性差、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低、耐候性差、耐水性差等問(wèn)題。作為集成電路產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料，光刻膠行業(yè)的技術(shù)壁壘極高。并且，它要和光刻機(jī)協(xié)同發(fā)展，因此，在光刻膠方面做到國(guó)產(chǎn)自主化具有十分深遠(yuǎn)的意義。

4、因此，為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)提供了一種用于光學(xué)波導(dǎo)光刻膠及其制備方法，本技術(shù)最終制得的光學(xué)波導(dǎo)光刻膠不僅能夠有效降低光損耗，其還具有優(yōu)異的光學(xué)波導(dǎo)材料熱穩(wěn)定性、耐候性和耐水性，且其玻璃轉(zhuǎn)變化溫度高，能夠有效補(bǔ)足我國(guó)在高端光刻膠領(lǐng)域的空缺，滿足現(xiàn)有精密器件、光子晶體、微細(xì)醫(yī)療器械等高端技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的性能需求，具有十分優(yōu)異的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)第一方面提供了一種用于光學(xué)波導(dǎo)光刻膠，以質(zhì)量份計(jì)，原料為：環(huán)氧樹(shù)脂組合物40~70份，增韌劑10~30份，光引發(fā)劑2~5份，消泡劑0.1~1份，偶聯(lián)劑0.5~5份，抗氧劑1~5份，熱穩(wěn)定劑0.5~2份，溶劑30~50份。

2、作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物為雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂，嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂和改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的組合物。

3、作為一種優(yōu)選的方案，所述雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂，嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂和改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量比為（40~45）：（2~5）：（6~10）。

4、作為一種優(yōu)選的方案，所述雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量為185~195g/eq。

5、作為一種優(yōu)選的方案，所述雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的粘度為14000~16000mpa·s，溫度條件：25℃。

6、作為一種優(yōu)選的方案，所述嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂為環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷的嵌段聚合樹(shù)脂。

7、作為一種優(yōu)選的方案，所述嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂的重均分子量為1500~2000da。

8、作為一種優(yōu)選的方案，所述改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法包括以下步驟：s1：將雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂加熱至70~80℃，之后以80~100rpm轉(zhuǎn)速攪拌并加入苯基縮水甘油醚，丙烯酸異冰片酯以及過(guò)氧化苯甲酰，攪拌20~30min后得預(yù)混合物；s2：將全氟烷基乙基丙烯酸酯，異佛爾酮二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚加入至預(yù)混合物中，升溫至120~140℃，保溫反應(yīng)10~12h；s3：反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，加入三乙醇胺調(diào)節(jié)ph至7.5~8，之后將產(chǎn)物倒入真空脫泡機(jī)中，抽真空至-0.1~-0.2?mpa，保持15~20min，完成后即得。

9、本技術(shù)中，改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂中使用的雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂組合物中的雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂一致。

10、作為一種優(yōu)選的方案，所述雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂，苯基縮水甘油醚和丙烯酸異冰片酯的質(zhì)量比為（6~8）：（1.5~2）：（0.3~0.4）。

11、作為一種優(yōu)選的方案，所述全氟烷基乙基丙烯酸酯，異佛爾酮二胺，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和預(yù)混合物的質(zhì)量比為（3~4）：（0.4~0.5）：（0.2~0.25）：（10~15）。

12、本技術(shù)中通過(guò)采用上述含有改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂和嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂組合物的方案，能夠大幅提高光刻膠的熱穩(wěn)定性、耐候性和耐水性，并且有利于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的提高。加入的改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂能夠依靠加入的嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂作為良好的協(xié)助載體，大幅提高其在環(huán)氧樹(shù)脂體系中的分散效果，同時(shí)嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂能夠在組合物原料之間形成穩(wěn)定的界面薄膜，該薄膜的存在能夠有效抑制光刻膠體系內(nèi)部的分子鏈段網(wǎng)絡(luò)的相互錯(cuò)位滑移現(xiàn)象，進(jìn)而增強(qiáng)并保證了分子鏈交聯(lián)強(qiáng)度，穩(wěn)固了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，進(jìn)而能夠在多種環(huán)境下表現(xiàn)出良好的內(nèi)部阻抗力，獲得優(yōu)異的耐候、耐熱和耐水性能。

13、另一方面，改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的加入能夠通過(guò)其鏈段中的氟烷基鏈段、剛性鏈段以及多交聯(lián)位點(diǎn)的引入，從而在增加內(nèi)部分子鏈段間作用力的同時(shí)在惡性環(huán)境下保持了更好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性，且形成的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都大幅提高了光刻膠對(duì)于外部環(huán)境的阻抗效果，進(jìn)而獲得全面的性能提升。

14、作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物，增韌劑和偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為（50~60）：（18~22）：（1~4）。

15、作為一種優(yōu)選的方案，所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物，增韌劑和偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為55：20：1。

16、作為一種優(yōu)選的方案，所述增韌劑為聚丙二醇二縮水甘油醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的至少一種。

17、作為一種優(yōu)選的方案，所述增韌劑為聚丙二醇二縮水甘油醚。

18、作為一種優(yōu)選的方案，所述光引發(fā)劑為陽(yáng)離子光引發(fā)劑中的任一種。

19、作為一種優(yōu)選的方案，所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑中的至少一種。

20、作為一種優(yōu)選的方案，所述消泡劑為byk?066n、byk-141和byk-a530中的任一種。

21、作為一種優(yōu)選的方案，所述偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。

22、作為一種優(yōu)選的方案，所述偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

23、作為一種優(yōu)選的方案，所述偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

24、作為一種優(yōu)選的方案，所述抗氧劑為irganox?l57、irganox?1010、irganox?1076、irganox?1098?、dpdp和dltp中的至少一種。

25、作為一種優(yōu)選的方案，所述抗氧劑為irganox?l57或dpdp。

26、作為一種優(yōu)選的方案，所述抗氧劑為irganox?l57和dpdp的組合物，兩者的質(zhì)量比為（1~4）：（1~4）。

27、作為一種優(yōu)選的方案，所述熱穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基異癸酯、亞磷酸三壬基苯酯和聚二甲基硅氧烷中的至少一種。

28、作為一種優(yōu)選的方案，所述熱穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯。

29、作為一種優(yōu)選的方案，所述溶劑為γ-丁內(nèi)酯和碳酸丙烯酯的組合物。

30、作為一種優(yōu)選的方案，所述γ-丁內(nèi)酯和碳酸丙烯酯的質(zhì)量比為（2~4）：（0.5~1.5）。

31、本技術(shù)第二方面提供了一種上述用于光學(xué)波導(dǎo)光刻膠的制備方法，具體包括以下步驟：s1：將環(huán)氧樹(shù)脂組合物和增韌劑混合加入反應(yīng)容器，升溫至75~85℃，以600~800rpm轉(zhuǎn)速混合攪拌25~30min，之后自然冷卻至室溫，得到混合物?。籹2：將溶劑，消泡劑，偶聯(lián)劑，抗氧劑和熱穩(wěn)定劑依次加入混合物ⅰ中，每次加入以600~800rpm轉(zhuǎn)速混合攪拌3~5min，全部加入后以600~800rpm轉(zhuǎn)速混合攪拌25~30min，待完全混合均勻后，得到混合物?、?；s3：將混合物?、≡诒芄猸h(huán)境下，加入光引發(fā)劑常溫下以600~800rpm轉(zhuǎn)速攪拌25~30min，之后降低轉(zhuǎn)速為50~60rpm，邊攪拌邊抽真空20~30min，完成后即得。

32、本技術(shù)具有的有益效果：

33、1、本技術(shù)中提供的一種用于光學(xué)波導(dǎo)光刻膠，其不僅能夠有效降低光損耗，其還具有優(yōu)異的光學(xué)波導(dǎo)材料熱穩(wěn)定性、耐候性和耐水性，且其玻璃轉(zhuǎn)變化溫度高，滿足現(xiàn)有精密器件、光子晶體、微細(xì)醫(yī)療器械等高端技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的性能需求，具有十分優(yōu)異的應(yīng)用前景。

34、2、本技術(shù)中提供的一種用于光學(xué)波導(dǎo)光刻膠，通過(guò)加入的改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂能夠依靠加入的嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂作為良好的協(xié)助載體，大幅提高其在環(huán)氧樹(shù)脂體系中的分散效果，同時(shí)嵌段聚合環(huán)氧樹(shù)脂能夠在組合物原料之間形成穩(wěn)定的界面薄膜，該薄膜的存在能夠有效抑制光刻膠體系內(nèi)部的分子鏈段網(wǎng)絡(luò)的相互錯(cuò)位滑移現(xiàn)象，進(jìn)而增強(qiáng)并保證了分子鏈交聯(lián)強(qiáng)度，穩(wěn)固了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，進(jìn)而能夠在多種環(huán)境下表現(xiàn)出良好的內(nèi)部阻抗力，獲得優(yōu)異的耐候、耐熱和耐水性能。

35、3、本技術(shù)中提供的一種用于光學(xué)波導(dǎo)光刻膠，通過(guò)加入改性雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂的加入能夠通過(guò)其鏈段中的氟烷基鏈段、剛性鏈段以及多交聯(lián)位點(diǎn)的引入，從而在增加內(nèi)部分子鏈段間作用力的同時(shí)在惡性環(huán)境下保持了更好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性，且形成的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都大幅提高了光刻膠對(duì)于外部環(huán)境的阻抗效果，進(jìn)而獲得全面的性能提升。