树脂组合物制备方法、树脂组合物、图案化组合物、图案化方法及其应用与流程

本技术涉及图案化领域，具体地，涉及树脂组合物制备方法、树脂组合物、图案化组合物、图案化方法及其应用。

背景技术：

1、随着电子器件集成度和性能的优化，用于形成电子器件的图案化技术持续向更高分辨率和更小特征尺寸演进。然而，图案化材料作为实现图案转移的关键材料，其性能直接决定了图案化工艺的分辨率和电子器件制造的精度。为满足浸没式图案化材料在光学性能、化学稳定性、抗水性等多方面的要求，通常会在图案化材料内引入诸如氟树脂等树脂材料。氟树脂通过调控图案化材料的表面性能、化学稳定性、热稳定性、光学特性及抗湿性，有助于提升图案的分辨率、边缘精度和工艺重复性，因此是先进图案化材料中不可或缺的功能成分。对树脂材料的纯化是确保最终产品达到预期性能指标、实现高质量产出的关键性路径。采用沉降技术去除树脂中的寡聚物和小分子，可显著提升产品纯度，满足图案化技术的应用需求。在现有技术的工业化生产过程中，氟树脂的独特物化性质（如尺寸小、易黏连、难抽滤的特征）可能会导致沉降抽滤出现“黏、漏、堵”等问题，严重制约产品的连续化、高收率生产。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的问题，本技术提供了树脂组合物制备方法、树脂组合物、图案化组合物、图案化方法及其应用。通过本技术的纯化方法，在不改变原有沉降工艺的条件下，可防止树脂组合物黏连，从而可以实现固液有效分离，显著提高抽滤速率，进而降低生产周期及综合成本。

2、第一方面，本技术提供了一种制备树脂组合物的方法，所述方法包括：将酸溶液与沉降溶液混合得到酸性混合液；以及使含树脂的液态组合物在所述酸性混合液中沉降以对所述含树脂的液态组合物进行纯化得到纯化后树脂组合物。相比于所述含树脂的液态组合物，所述纯化后树脂组合物的寡聚物切除率为5%-10%，重均分子量增加5.2%-9.2%。所述酸性混合液的ph值为3-6，所述含树脂的液态组合物与所述酸性混合液的质量比为1:6-1:10。所述酸溶液中的酸为有机酸，所述有机酸选自以下中的一种或多种：甲酸、乙酸、草酸、丙二酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、葡萄糖酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、乳酸或苯甲酸。所述沉降溶液包括醇水溶液、烷烃类溶液或醚类溶液中的一种或多种。

3、本技术的发明人发现，当酸性混合液的ph<3时，酸性过强，可能会导致聚合物链上的单体脱保护，从而导致树脂组合物变性；当酸性混合液的ph>6时，会出现乳化现象，使得树脂组合物黏连而不能分层。然而，当酸性混合液的ph值在3-6的范围内、且含树脂的液态组合物与酸性混合液的质量比为1:6-1:10时，沉降过程中树脂组合物呈现出正常且无树脂组合物黏连的物理状态，从而提升了沉降抽滤效果，缩短了工序耗时并且降低了纯化工艺的综合成本。

4、此外，当所述方法所使用的有机酸选自上述酸中的一种或多种时，由于上述有机酸可以生物降解，因而对环境友好。并且，使用上述有机酸具有无离子引入、易更脱除等优点。

5、在一些实施方式中，所述沉降溶液选自醇水溶液。

6、本公开所述方法的沉降溶液醇水溶液，可以进一步提高去除含树脂的液态组合物的寡聚物的效率。

7、在一些实施方式中，以所述纯化后树脂组合物的总质量计，所述纯化后树脂组合物的单体残留量为0.01 wt%-2.00 wt%。

8、在一些实施方式中，所述酸溶液的浓度为2-600 ppm。

9、2-600 ppm的浓度为使得该剂量属于极低添加量，从而更有益于添加剂的去除。

10、在一些实施方式中，所述含树脂的液态组合物包含树脂聚合物，以所述含树脂的液态组合物的总质量计，所述树脂聚合物的固含量属于以下的一项或多项：30 wt%-35wt%、35 wt%-45 wt%、或者45 wt%-50 wt%。

11、通过将树脂聚合物的固含量控制在上述范围内，聚合体系可实现均相聚合，使得反应速率均匀，从而可避免爆聚，有效控制聚合物的分子量分布。

12、在一些实施方式中，所述方法还包括抽滤，其中，所述抽滤的抽滤完成时间在1min以下。

13、在这种情况下，抽滤完成时间较短，从而可实现较高的生产效率，并易于市场化推广。

14、在一些实施方式中，所述含树脂的液态组合物与所述沉降溶液的质量比为1:7。

15、通过设置含树脂的液态组合物与沉降溶液的如上质量比，可以进一步改善沉降溶液中树脂粉末的分散性。

16、在一些实施方式中，所述酸溶液的浓度属于以下的一项或多项：2-100 ppm、100-500 ppm或500-600 ppm。

17、在一些实施方式中，所述沉降包括在以下的一项或多项的温度下将所述含树脂的液态组合物滴加至所述酸性混合液中进行沉降：15-20℃、20-25℃、25-30℃、30-35℃、或35-40℃。

18、在一些实施方式中，所述沉降进行的时长属于以下的一项或多项：20-30 min、30-40 min、40-50 min、50-60 min、60-70 min、或70-80 min。

19、通过将沉降进行的温度和时长控制在上述范围中，可有效地控制寡聚物的切除量，同时有效地解决沉降黏连导致的堵塞问题。例如，树脂颗粒包裹的良溶剂可高效地释放到沉降溶剂中，使颗粒硬化，从而避免沉降黏连引发的堵塞。

20、在一些实施方式中，所述沉降溶液选自甲醇水溶液、乙醇水溶液、异丙醇水溶液或正丁醇水溶液中的至少一种。

21、在一些实施方式中，以所述含树脂的液态组合物和所述酸性混合液的总质量计，所述树脂聚合物的固含量属于以下的一项或多项：3.0 wt%-3.5 wt%、3.5 wt%-4.5 wt%、或4.5 wt%-5.0 wt%。

22、通过将树脂聚合物的固含量保持在上述范围，可充分去除未反应的单体及聚合溶剂，同时充分切除树脂寡聚物，从而有效减少杂质残留。此外，该范围可进一步改善树脂聚合物的传热和传质特性，有利于降低体系粘度，从而进一步避免爆聚，并且，该固含量处于该范围内的树脂聚合物的溶解性更好。

23、第二方面，本技术提供了一种树脂组合物，制备所述树脂组合物的抽滤完成时间在1 min以下；所述树脂组合物包括树脂和杂质，所述杂质为甲酸、乙酸、草酸、丙二酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、葡萄糖酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、乳酸或苯甲酸中的至少一种；所述杂质的含量大于0且小于100 ppb。

24、第三方面，本技术提供了一种图案化组合物，所述图案化组合物包含上述的树脂组合物和以下的一项或多项：感光剂、光酸产生剂或溶剂。

25、第四方面，本技术提供了一种图案化方法，所述图案化方法包括：使用根据上述图案化组合物形成图案化膜层；以及执行清洗、脱水烘烤、薄膜沉积、曝光、显影、或离子注入中的一种或多种。

26、第五方面，本技术提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括功能层和可选的衬底，所述功能层是基于上述图案化组合物制得的；所述功能层包括半导体层、导电层、或介电层中的一项或多项。

27、第六方面，本技术提供了一种电子器件，所述电子器件包括：电路板；以及上述半导体器件，其中，所述半导体器件与所述电路板电连接。

28、第七方面，本技术提供了一种电子设备，所述电子设备包括：上述电子器件；以及供电部、互连结构、结构封装部件以及输入输出部件中的至少一种。

29、在一些实施方式中，所述电子设备选自：消费电子设备、家用电子电器、车载电子设备、通信及网络设备、工业控制设备、医疗电子设备、安防及物联网设备、办公及金融设备、农业电子设备、教育与科研电子设备、新能源与储能系统设备、机器人与自动化执行设备、轨道交通与智能交通系统设备、环保与环境监测设备。

30、与现有技术相比，本技术具有下述一项或多项有益效果：

31、本技术的方法可使得沉降过程中树脂组合物呈现出正常且无树脂组合物黏连的物理状态（例如，抽滤时间在1 min以下），从而可解决树脂组合物抽滤堵塞的问题。

32、本技术的方法可大幅缩短生产周期、降低成本，提升整体工艺的稳定性与经济性。