本发明属于光刻胶领域，具体涉及一种耐刻蚀光刻胶组合物。
背景技术：
：在半导体集成电路的制造中，通常使用光刻胶组合物制造精细电路图案。光刻胶组合物的常规组分包括成膜树脂、感光剂、溶剂、其他添加剂。酚醛树脂常作为成膜树脂用于g线/i线光刻胶。然而，目前商用的酚醛树脂类正性光刻胶耐蚀性并不理想。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种由特定比例的金属改性酚醛树脂和线型酚醛树脂组成的复合酚醛树脂为基体的光刻胶组合物，其制备方法简单，体系相容性好，能够在不影响光刻胶其他性能的基础上，提高耐刻蚀性。本发明所采用的技术方案如下：本发明提供了一种耐刻蚀光刻胶组合物，其原料包括：10-35重量份的复合酚醛树脂、1-8重量份的重氮类感光剂、30-65重量份的有机溶剂；所述复合酚醛树脂由线型酚醛树脂、金属改性酚醛树脂组成。优选地，所述复合酚醛树脂中，线型酚醛树脂与金属改性酚醛树脂重量比为1-10:1；更优选地，所述线型酚醛树脂与金属改性酚醛树脂的重量比为1-5:1。优选地，所述金属改性酚醛树脂为铝、铬或钼改性酚醛树脂。更优选为，铬改性酚醛树脂。优选地，所述金属改性酚醛树脂的制备方法包括如下步骤：(1)苯酚与甲醛在催化剂甲酸铬作用下进行羟甲基化反应，得到酚醛树脂中间体；(2)经酸化处理的金属酸铵与酚醛树脂中间体进行酯化反应，得到金属改性酚醛树脂。优选地，所述金属改性酚醛树脂制备方法中酯化反应的具体步骤为：向酚醛树脂中间体中加入经酸化处理的金属酸铵，搅拌，调节ph为2-3，升温至85-100℃反应2-3h，调节ph至中性，脱水，即得到金属改性酚醛树脂。优选地，所述经酸化处理的金属酸铵的重量为苯酚和甲醛重量之和的5-15wt％；更优选为，10-15wt％。优选地，所述有机溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇乙醚乙酸酯、丙二酸二乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯中一种或多种的组合。优选地，所述光刻胶组合物还包括着色剂、表面活性剂、增粘剂。本发明所述光刻胶可以按照常规光刻胶制备方法获得。本发明通过特定方法把金属引入到酚醛树脂主链结构中，获得金属改性酚醛树脂，将其以特定配比与线型酚醛树脂配合作为基体树脂，用于光刻胶组合物，体系相容性好，能够在不影响光刻胶其他性能如分辨率的基础上，提高光刻胶的耐刻蚀性，且制备方法简单，适合产业化生产。具体实施方式下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。实施例1铬改性酚醛树脂：向装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中分别加入0.207mol苯酚、0.169mol甲醛，加入0.01mol甲酸铬，加热，回流搅拌，在80℃下反应1h，得到酚醛树脂中间体；向酚醛树脂中间体中加入经酸化处理的铬酸铵，搅拌，调节ph为2，升温至95℃反应2.5h，调节ph至中性，脱水，即得到铬改性酚醛树脂。其中，经酸化处理的铬酸铵重量为苯酚和甲醛重量之和的10wt％。光刻胶：将20份线性酚醛树脂、10份铬改性酚醛树脂、8份,2,3,4-三羟基二苯甲酮-1,2-二叠氮基萘醌-5-磺酸酯、50份丙二醇甲醚醋酸酯混合，充分溶解，用0.2μm聚四氟乙烯膜过滤，即得到光刻胶1。实施例2钼改性酚醛树脂：向装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中分别加入0.207mol苯酚、0.169mol甲醛，加入0.01mol甲酸铬，加热，回流搅拌，在80℃下反应1h，得到酚醛树脂中间体；向酚醛树脂中间体中加入经酸化处理的钼酸铵，搅拌，调节ph为3，升温至85℃反应3h，调节ph至中性，脱水，即得到钼改性酚醛树脂。其中，经酸化处理的钼酸铵重量为苯酚和甲醛重量之和的5wt％。光刻胶：将15份线性酚醛树脂、5份钼改性酚醛树脂、4份2,3,4-三羟基二苯甲酮-1,2-重氮萘醌-5-磺酸酯、42份乙二醇乙醚混合，充分溶解、搅拌混匀，用0.2μm聚四氟乙烯膜过滤，即得到光刻胶2。实施例3铝改性酚醛树脂：向装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中分别加入0.207mol苯酚、0.169mol甲醛，加入0.01mol甲酸铬，加热，回流搅拌，在80℃下反应1h，得到酚醛树脂中间体；向酚醛树脂中间体中加入经酸化处理的铝酸铵，搅拌，调节ph为3，升温至100℃反应2h，调节ph至中性，脱水，即得到铝改性酚醛树脂。其中，经酸化处理的铝酸铵重量为苯酚和甲醛重量之和的15wt％。光刻胶：将25份线性酚醛树脂、5份铝改性酚醛树脂、7份2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮-1,2-重氮萘醌-5-磺酸酯、65份丙二酸二乙酯混合，充分溶解、搅拌混匀，用0.2μm聚四氟乙烯膜过滤，即得到光刻胶3。对比例1将30份线性酚醛树脂、10份乙酰丙酮铬、8份2,3,4-三羟基二苯甲酮-1,2-二叠氮基萘醌-5-磺酸酯，50份丙二醇甲醚醋酸酯混合，充分溶解，用0.2μm聚四氟乙烯膜过滤，即得到对比光刻胶1。性能测试1、耐刻蚀性能将实施例1-3和对比例1的光刻胶旋涂于氮化镓基片上，调节转速使光刻胶膜厚度约为6μm，100℃预烘120s，通过i线曝光后，用2.38wt％的四甲基氢氧化铵(tmah)碱溶液浸泡显影120s，坚膜120℃/100s。在三氯化硼和氯气的刻蚀气体氛围下进行干法刻蚀60min，测定光刻胶的膜厚损失以及衬底的刻蚀深度，以胶厚损失/衬底刻蚀深度来计算刻蚀比，结果如下表所示。表1、光刻胶耐刻蚀性测试结果光刻胶膜厚损失nm衬底刻蚀深度nm刻蚀比光刻胶1356554210.66:1光刻胶2365254080.68:1光刻胶3376154370.69:1对比光刻胶1421654190.77:1性能测试2、分辨率将实施例1-3和对比例1的光刻胶以4000转/min的转速旋涂在单晶硅片表面，采用95℃烘盘，前烘3min，测得胶膜厚度如表2所示。使用i-line(波长365nm)紫外线曝光，使用2.38％tmah显影剂显影10s，在90℃后烘，坚膜2min，在扫描电子显微镜(sem)下观察形成的光刻图案。表2、光刻胶分辨率测试结果薄层的厚度(μm)分辨率(μm)光刻胶11.010.50光刻胶21.000.52光刻胶31.010.55对比光刻胶11.000.70由上述测试结果可知，本发明通过特定方法把金属引入到酚醛树脂的主链结构中，将其作为光刻胶基体树脂，提高了金属与光刻胶体系的相容性，能够在不影响光刻胶其他性能如分辨率的前提下，提高光刻胶的耐刻蚀性。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12