一种用于减弱Al基材折射影响的化学放大型I线光刻胶及其制备与使用方法与流程

本发明涉及光刻胶，具体为一种用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶及其制备与使用方法。

背景技术：

1、所谓光刻胶，是指通过紫外光、电子束、离子束、x射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐刻蚀薄膜材料。由感光树脂、增感剂和溶剂3中主要成分组成的对光敏感的混合液体。随着集成电路及器件的研制开发，在大规模集成电路、超大规模集成电路中光刻胶的分辨率越来越高。

2、国内有较多厂商使用al基材，其al基材大部分使用重氮萘醌(dnq)体系产品，其敏感性差不易产生较大缺陷。化学放大型光刻胶敏感，气相沉积较差会使“种”的al表面粗糙不平整，曝光时光在不平整的al基材上发生折射现象，严重影响光刻形貌，使产品的良率降低，甚至报废。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶及其制备与使用方法。本申请提供的化学放大型i线光刻胶，能够减弱al基材折射影响，较dnq体系的形貌效果更好，同时本申请的化学放大型i线光刻胶分辨率更好且能量快速。因此，本申请的化学放大型i线光刻胶可以更好的替代dnq体系产品。

2、为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

3、在第一方面中，本申请提供一种用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶，所述光刻胶包括以下质量百分比的各组分：

4、

5、

6、其中，所述聚羟基苯乙烯类树脂为羟基苯乙烯化合物、苯乙烯化合物和甲氧基苯乙烯化合物的共聚物；所述阻聚剂选自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、对苯二酚、β-苯基萘胺、2,2,6,6-四甲基哌啶氧、对苯醌、1,1-二苯基-2-苦肼或特丁基对苯二酚中的至少一种。

7、在本申请的光刻胶中，添加了阻聚剂，其可以与自由基(在酸催化下c-o断裂，形成苄基碳正离子)进行结合，少量折射光产生的自由基会被阻聚剂抢先结合，从而使其不与树脂官能团进行反应，从而减弱折射光对光刻胶侧壁的侵蚀。

8、在第一方面的一种实施方式中，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：

9、a1)所述聚羟基苯乙烯类树脂重均分子量为10000～27000，如10000～18000或18000～27000；

10、a2)所述聚羟基苯乙烯类树脂的分子量分布系数为pdi<2.5，如1.5～2.5；

11、a3)所述聚羟基苯乙烯类聚合物树脂由如下摩尔比的各组分共聚得到：

12、羟基苯乙烯化合物 67～94％，如67～79％或79～94％；

13、苯乙烯化合物 3～18％，如3～11％或11～18％；

14、甲氧基苯乙烯化合物 3～18％，如3～10％或10～18％。

15、在第一方面的一种实施方式中，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：

16、b1)所述光酸选自离子型光酸或非离子型光酸中的至少一种；

17、b2)所述酸猝灭剂选自四丁基氢氧化铵、三(3,6-二氧杂庚基)胺、三辛胺、三乙醇胺、三异丙醇胺或三乙烯二胺中的至少一种；

18、b3)所述交联剂为四甲氧甲基甘脲；

19、b4)所述流平剂选自流平剂hx-3310、流平剂hx-3110、表面活性剂ftx-218或特洛伊troysol s366中的至少一种；

20、b5)所述溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单醋酸酯、醋酸丁酯、醋酸新戊酯、苯甲醚、丙二醇单乙醚、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、异丙醇或n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

21、在第一方面的一种实施方式中，所述离子型光酸选自以下通式：

22、

23、式1中，p1、p2和p3各自独立地为c1-c4的烷基、取代或未取代芳香烃基，或p1、p2和p3任意两个可键结而形成c4-c8的环，p4为c1-c4的全氟烷基；

24、进一步地，所述离子型光酸选自以下结构中的至少一种：

25、

26、在第一方面的一种实施方式中，所述非离子型光酸选自以下通式：

27、

28、式2中，r3为氢原子、苯氧基或含有磺酸酯基的c2-c10的烷基，r4为r5为c1-c4全氟烷基或全氟苯基；

29、式3中，r6为c1-c4的烷基或c1-c6的烷氧基，r7为连接键或r8为c1-c4的烷基或甲苯基。

30、进一步地，所述非离子型光酸选自以下结构中的一种：

31、

32、在第二方面中，本申请提供一种如上所述用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将所述聚对羟基苯乙烯类树脂、所述光酸、所述酸猝灭剂、所述阻聚剂、所述交联剂、所述流平剂以及所述溶剂按比例混合后，过滤得到所述化学放大型i线光刻胶。

33、在第二方面的一种实施方式，所述过滤采用的0.45μm+0.22μm两道尼龙膜。

34、在第三方面中，本申请提供一种如上所述用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：将所述化学放大型i线光刻胶涂布在al基材上，依次经过前烘、曝光、后烘和显影，得到光刻图案。

35、在第三方面的一种实施方式中，所述使用方法还包括如下技术特征中的一项：

36、c1)所述前烘的温度为110～150℃，如120℃，前烘的时间为40～100s，如90s；

37、c2)所述曝光能量为350～460ms；如400ms、430ms或460ms；

38、c3)所述后烘的温度为90～120℃，如120℃，后烘的时间为40～100s，如90s；

39、c4)所述显影采用的显影液包括2.38％四甲基氢氧化铵(tmah)。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

41、由于al基材不平整会发生折射，折射光会导致光刻胶的侧壁部分缺失。在光刻胶配方中添加阻聚剂可以与自由基(在酸催化下c-o断裂，形成苄基碳正离子)进行结合，少量折射光产生的自由基会被阻聚剂抢先结合，从而使其不与树脂官能团进行反应，进而减少侧壁缺失或者没有缺失，阻聚剂的添加可以有效减弱al基材折射对化学放大型i线光刻胶的影响。

技术特征：

1.一种用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶，其特征在于，所述光刻胶包括以下质量百分比的各组分：

2.如权利要求1所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶，其特征在于，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：

3.如权利要求1所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

4.如权利要求3所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶，其特征在于，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：

5.如权利要求4所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶，其特征在于，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：

6.如权利要求1-5任一所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将所述聚羟基苯乙烯类树脂、所述光酸、所述酸猝灭剂、所述阻聚剂、所述交联剂、所述流平剂以及所述溶剂按比例混合后，过滤得到所述化学放大型i线光刻胶。

7.如权利要求6所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶的制备方法，其特征在于，所述过滤采用的0.45μm+0.22μm两道尼龙膜。

8.如权利要求1-5任一所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：将所述化学放大型i线光刻胶涂布在al基材上，依次经过前烘、曝光、后烘和显影，得到光刻图案。

9.如权利要求8所述的用于减弱al基材折射影响的化学放大型i线光刻胶的使用方法，其特征在于，所述使用方法还包括如下技术特征中的至少一项：

技术总结
本发明涉及一种用于减弱Al基材折射影响的化学放大型I线光刻胶及其制备与使用方法，该光刻胶包括以下质量百分比的各组分：聚羟基苯乙烯类树脂25～35％，光酸0.2～2％，酸猝灭剂0.05～0.3％，阻聚剂0.01～0.1％，交联剂1～3％，流平剂0.1～0.5％，溶剂补足100％，其中，所述聚羟基苯乙烯类树脂为羟基苯乙烯、苯乙烯和甲氧基苯乙烯的共聚物。制备方法包括以下步骤：按化学放大型I线光刻胶的各组分混合。使用方法包括以下步骤：将化学放大型I线光刻胶涂布在Al基材上，依次经过前烘、曝光、后烘和显影。本发明提供的光刻胶可以有效减弱化学放大型I线光刻胶Al基材折射影响的问题。

技术研发人员：刘军林,谈云龙,梅崇余,潘新刚,傅志伟
受保护的技术使用者：徐州博康信息化学品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16