本發(fā)明涉及耐酸保護膠,具體涉及一種耐氫氟酸蝕刻保護膠及其制備方法。
背景技術(shù):
1、耐氫氟酸蝕刻保護膠在諸如精密機械加工、光學(xué)器件制造及半導(dǎo)體生產(chǎn)等多個高科技領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。此類保護膠被設(shè)計用于在刻蝕工序前覆蓋于工件表面,有效隔絕刻蝕劑對工件材料的侵蝕,確保最終產(chǎn)品的精確度和品質(zhì)。應(yīng)用過程中,關(guān)鍵在于保證保護膠能緊密貼合于工件之上,形成一層堅固的防護屏障。一旦涂覆完成,這層保護膠將在后續(xù)的蝕刻操作中充當(dāng)阻隔層,阻止刻蝕劑直接接觸并破壞工件,實現(xiàn)對工件的有效保護。
2、一般膠體通過涂膜的方式,涂到離型膜上,然后通過膜轉(zhuǎn)移的方式,將膠轉(zhuǎn)移到特定的薄膜上。在芯片蝕刻的過程中,把保護膜貼到待保護的晶圓上,進行酸蝕刻操作,整個過程需要幾分鐘。蝕刻的工作液有濃硫酸,硝酸,氫氟酸,鹽酸等強酸組成。針對部分特殊工藝,氫氟酸的比例會顯著增加,這對耐酸蝕刻保護膠的性能提出了額外要求:在蝕刻作業(yè)期間,保護膜及其與晶圓之間的貼合邊緣必須做到絕對密封,防止任何酸性液體滲透進去,確保被保護的部件能夠免受強酸的侵蝕,進而順利完成芯片的制造流程。
3、目前蝕刻保護膠由日本提供,具有較高的性能,無論是耐酸保護性還是對晶圓的附著力,穩(wěn)定不殘膠,具有比較突出的性能。但是目前國內(nèi)對于耐氫氟酸蝕刻保護膠的研究較少。例如,中國專利申請cn104497204a公開了一種堿溶性樹脂及含堿溶性樹脂的uv固化耐氫氟酸保護膠組合物,所述的堿溶性樹脂是由馬來酸酐或甲基馬來酸酐結(jié)構(gòu)單元、不飽和羧酸酯類結(jié)構(gòu)單元和/或芳族乙烯基類結(jié)構(gòu)單元形成的預(yù)聚物,但是其一方面與基材的粘附力不足,另一方面保護膜固化后致密性不夠,導(dǎo)致酸液能夠滲透保護膜從而腐蝕基板。這些問題都嚴(yán)重影響了耐氫氟酸蝕刻保護膠的使用效果和芯片的生產(chǎn)質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本發(fā)明第一方面提供了一種耐氫氟酸蝕刻保護膠,以重量份數(shù)計,所述耐氫氟酸蝕刻保護膠的制備原料包括:
2、主單體58~78份;
3、調(diào)節(jié)單體7~13份;
4、功能單體16~29份;
5、含氟單體20~30份;
6、引發(fā)劑0.2~0.4份;
7、助劑0.2~1份;
8、有機溶劑130~150份;
9、所述有機溶劑包括乙酸乙酯和甲苯。
10、在一種實施方式中,所述主單體與調(diào)節(jié)單體的質(zhì)量比為(65-70):(9-11)。可列舉為65:9、65:11、68:10、69:10、70:11。
11、在一種實施方式中,所述主單體包括丙烯酸丁酯。
12、在一種實施方式中,所述調(diào)節(jié)單體包括甲基丙烯酸丁酯。
13、在一種實施方式中,所述功能單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。優(yōu)選的,所述功能單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯和丙烯酸縮水甘油酯。
14、在一種優(yōu)選的實施方式中,所述丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯和丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為(0.2~0.3):(0.5~1):(1~2):(15~25)。可列舉為0.2:0.5:1:15、0.25:0.75:1.5:20、0.3:1:2:25。
15、在一種實施方式中,所述含氟單體包括2-氟丙烯酸。
16、在一種實施方式中,所述助劑包括自由基阻聚劑、催化劑中的至少一種。優(yōu)選的,所述助劑包括自由基阻聚劑和催化劑。
17、在一種優(yōu)選的實施方式中,所述自由基阻聚劑和催化劑的質(zhì)量比為(1~5):(1~5)。可列舉為2:1、3:1、5:1。
18、在一種優(yōu)選的實施方式中,所述自由基阻聚劑包括對苯二酚;所述催化劑包括四甲基氯化銨。
19、在一種實施方式中,所述引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰中的至少一種。優(yōu)選的,所述引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈。
20、在一種實施方式中,所述乙酸乙酯和甲苯的質(zhì)量比為(10~13):2。可列舉為10:2、11:2、12:2、13:2。
21、本發(fā)明第二方面提供了一種耐氫氟酸蝕刻保護膠的制備方法,至少包括以下步驟:
22、將主單體、調(diào)節(jié)單體、功能單體和乙酸乙酯投入反應(yīng)釜中攪拌加熱至70℃,得混合物a;
23、將60~70wt%引發(fā)劑加入混合物a中,升溫反應(yīng)4~5h后,得混合物b;
24、將剩余引發(fā)劑加入混合物b中,二次升溫反應(yīng)2~3h后加入甲苯、含氟單體和助劑后繼續(xù)反應(yīng)8~9h,降至室溫后過濾包裝,得到所述耐氫氟酸蝕刻保護膠。
25、在一種實施方式中,所述升溫反應(yīng)的條件為升溫至80℃,反應(yīng)時間為4.5h。
26、在一種實施方式中,所述二次升溫反應(yīng)的條件為升溫至90℃,反應(yīng)時間為2.5h。
27、有益效果
28、1、本發(fā)明引入特定的含氟單體,嚴(yán)格控制各原料間的用量比例,通過與體系中多種單體協(xié)同作用,在保證具有較高的粘合力的同時,具有良好的耐氫氟酸腐蝕能力,在芯片蝕刻生產(chǎn)中無滲酸現(xiàn)象出現(xiàn)。
29、2、本發(fā)明選用特定的主單體、調(diào)節(jié)單體,具體控制主單體為丙烯酸丁酯,調(diào)節(jié)單體為甲基丙烯酸丁酯,并控制其質(zhì)量比為(65-70):(9-11),可以有效防止耐氫氟酸蝕刻保護膠制成的保護膜在剝離后出現(xiàn)的殘膠現(xiàn)象。
30、3、本發(fā)明提供的耐氫氟酸蝕刻保護膠的制備方法,通過控制引發(fā)劑的添加方式以及反應(yīng)溫度,可以有效防止耐氫氟酸蝕刻保護膠在不銹鋼板上產(chǎn)生膠影。
31、4、本發(fā)明通過特定的單體選擇,保持體系的重均分子量維持在20-30萬之間,使得保護膠在粘合力、殘膠和耐酸腐蝕性能間達到平衡。
1.一種耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,以重量份數(shù)計,所述耐氫氟酸蝕刻保護膠的制備原料包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述主單體與調(diào)節(jié)單體的質(zhì)量比為(65-70):(9-11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述主單體包括丙烯酸丁酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述調(diào)節(jié)單體包括甲基丙烯酸丁酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述功能單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯和丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為(0.2~0.3):(0.5~1):(1~2):(15~25)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述含氟單體包括2-氟丙烯酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述助劑包括自由基阻聚劑、催化劑中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠,其特征在于,所述引發(fā)劑包括偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰中的至少一種。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項所述的耐氫氟酸蝕刻保護膠的制備方法,其特征在于,至少包括以下步驟: