一种蝶烯化合物组成的光刻胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于光刻胶，具体涉及一种蝶烯化合物组成的光刻胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着现代半导体技术的不断发展，及其在电子设备，通信设备信息安全及娱乐设备等各领域的广泛应用，使其成为当今世界最有活力的技术领域，广泛渗透到我们工作及生活的各个方面。而集成电路的制作又是半导体产业的核心领域，每一次集成电路的更新换代，都离不开光刻技术的更迭，光刻技术的发展历史就是集成电路的发展历史，光刻技术的水平决定着集成电路的制造水平。

2、光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶，再用光线(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过掩模照射在硅片表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射/未被照射的光刻胶，就实现了电路图从掩模到硅片的转移。光刻技术经历了接触/接近、等倍投影、缩小步进投影、扫描步进投影曝光方式的变革，曝光波长从300至450nm的全谱曝光、到436nm的g-线、365nm的i-线、248nm krf激光，到现在应用最广泛193nm arf激光，再到目前正被广泛研究的13.5nm极紫外光、电子束和x-射线，制造节点由0.5mm、0.1mm、90nm到30nm，甚至更低。极紫外光刻与传统的光学光刻不同的是具有极短的波长。然而绝大多数元素都对极紫外有很强的吸收，使得传统的长波长光刻胶不适用于极紫外光刻，因此需要研发新的极紫外光刻胶体系。光刻技术是集成电路制造中最关键的技术之一，每一代光刻技术的成功运用都极大的推动了集成电路的发展，使集成电路的集成度越来越高，成本越来越低。光刻技术就是对涂覆在半导体基片表面的光刻胶材料进行曝光，将掩膜上的精细几何图形转移到半导体基片上的工艺流程。光刻图形的分辨率越来越高，也就是集成电路集成度越来越高，关键尺寸越来越小。

3、目前半导体业界达成共识，极紫外光刻技术(extreme ultraviolet，euv，13.5nm)是潜力巨大的下一代光刻技术。极短的波长，最终的分辨率将只是受限于光刻胶的材料性能。利用euv光刻能够产生分辨率更高的电路图，大大提高集成电路的集成密度和电子器件的性能。研究适用于euv光刻技术的光刻胶和光刻工艺成为光刻研究的热点和难点。

4、euv光刻胶必须具有低吸光率、高透明度、高抗蚀刻性、高分辨率、高灵敏度、低曝光剂量、高的环境稳定性、低产气作用和低的线边缘粗糙度等特性。euv光刻胶的发展一直受限于三个因素：分辨率、线边缘粗糙度和光敏性，这三者一般存在一个相互制约的关系。在早期的光刻技术中，高分子光刻胶应用最多，因此首先将高分子光刻胶体系应用于euv光刻。行业亟待开发提升分辨率的euv光刻胶。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有euv光刻胶种类少，可选择性差。从而提供了一种蝶烯化合物组成的光刻胶组合物及其制备方法和应用。本发明所提供的光刻胶具备高分辨率、高灵敏度和高光敏度的特点，具备广泛的应用场景。

2、本发明提供了一种光刻胶组合物，其包含以下组分：如下式所示的蝶烯a、如下式所示的蝶烯b、光产酸剂、有机溶剂和有机碱；

3、

4、所述蝶烯a以重量份数计的份数为50-70份，所述蝶烯b以重量份数计的份数为30-50份。

5、所述光刻胶组合物中，所述光产酸剂可以为光刻胶领域中常规的光产酸剂，例如

6、所述光刻胶组合物中，所述有机溶剂可以为光刻胶领域中常规的有机溶剂，例如酯类溶剂；优选为乳酸乙酯。

7、所述光刻胶组合物中，所述有机碱可以为光刻胶领域中常规的有机碱，优选为有机弱碱，例如三辛胺。

8、所述光刻胶组合物中，所述蝶烯a以重量份数计的份数优选为60份。

9、所述光刻胶组合物中，所述蝶烯b以重量份数计的份数优选为40份。

10、所述光刻胶组合物中，所述光产酸剂以重量份数计的份数可以为本领域常规的份数，例如1-10份，优选为7份。

11、所述光刻胶组合物中，所述有机溶剂以重量份数计的份数可以为本领域常规的份数，例如1000-2000份，优选为1500份。

12、所述光刻胶组合物中，所述有机碱以重量份数计的份数可以为本领域常规的份数，优选为0.2-1份，更优选为0.5份。

13、在某一具体实施例中，所述光产酸剂为以重量份数计1-10份的

14、所述有机溶剂为以重量份数计1000-2000份的乳酸乙酯；

15、所述有机碱为以重量份数计0.2-1份的三辛胺。

16、在某一具体实施例中，所述光刻胶组合物由以下组分组成：上述蝶烯a、上述蝶烯b、上述光产酸剂、上述有机溶剂和上述有机碱；

17、其中，上述化合物a指上述化合物a的种类及其含量；上述蝶烯b指上述蝶烯b的种类及其含量；上述光产酸剂指上述光产酸剂的种类及其含量；上述有机碱指上述有机碱的种类及其含量。

18、所述光刻胶组合物优选为由如下任一组以重量计份数的蝶烯a、蝶烯b、光产酸剂、有机溶剂和有机碱组分组成；

19、光刻胶组合物1：60份所述蝶烯a、40份所述蝶烯b、7份所述光产酸剂、1500份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

20、光刻胶组合物2：50份所述蝶烯a、30份所述蝶烯b、1份所述光产酸剂、1000份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

21、光刻胶组合物3：55份所述蝶烯a、35份所述蝶烯b、3份所述光产酸剂、1200份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

22、光刻胶组合物4：65份所述蝶烯a、45份所述蝶烯b、5份所述光产酸剂、1600份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

23、光刻胶组合物5：70份所述蝶烯a、50份所述蝶烯b、10份所述光产酸剂、2000份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

24、光刻胶组合物6：66份所述蝶烯a、38份所述蝶烯b、7份所述光产酸剂、1500份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

25、光刻胶组合物7：62份所述蝶烯a、46份所述蝶烯b、7份所述光产酸剂、1500份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

26、光刻胶组合物8：50份所述蝶烯a、50份所述蝶烯b、7份所述光产酸剂、1500份所述有机溶剂和0.5份所述有机碱；

27、光刻胶组合物1-8中，所述光产酸剂为所述有机溶剂为乳酸乙酯，所述有机碱为三辛胺。

28、本发明还提供一种光刻胶组合物的制备方法，其包括以下步骤：将所述光刻胶组合物的各组分混合均匀，即可。

29、所述的混合后，还可进一步包括过滤步骤。所述的过滤的方式可以为本领常规的方式，优选采用超高分子量聚乙烯膜过滤。所述的超高分子量聚乙烯膜的孔径优选为0.1μm。

30、本发明还提供了一种光刻技术形成图形的方法，所述的方法包括如下步骤：

31、步骤1：将上述的光刻胶组合物涂覆在基材表面，烘烤，得到光刻胶层；

32、步骤2：对步骤1得到的光刻胶层进行曝光，烘培，显影，得到光刻胶图形。

33、步骤1中，所述的基材可为本领域常规的基材，优选为晶片，例如8英寸晶片。

34、步骤1中，所述的涂覆的方法可为本领域常规的方法，优选旋转涂布器旋涂。

35、步骤1中，当选用旋转涂布器旋涂时，涂布器转数优选为2000-3000转/分钟，例如2500转/分钟。

36、步骤1中，所述的光刻胶层的厚度可为本领域常规的厚度，优选为40-60nm，例如50nm。

37、步骤1中，所述的烘烤的温度可为本领域常规的烘烤温度，优选为70-90℃，例如80℃。

38、步骤1中，所述的烘烤的时间可为本领域常规的烘烤时间，优选为50-70秒，例如60秒。

39、步骤2中，所述的烘烤的温度可为本领域常规的烘烤温度，优选为120-140℃，例如130℃。

40、步骤2中，所述的烘烤的时间可为本领域常规的烘烤时间，优选为50-70秒，例如60秒。

41、步骤2中，所述的显影可为本领域常规的操作，一般使用的显影剂为四甲基氢氧化铵水溶液，例如质量分数为2.38％的四甲基氢氧化铵水溶液。

42、在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

43、本发明的树脂为自制，其他所用试剂和原料均市售可得。

44、本发明的积极进步效果在于：本发明所提供的光刻胶具有较好的分辨率、光敏性和较低的线边缘粗糙度。因此，本发明的euv光刻胶组合物具有较好应用前景。