[發明專利]含倍半萜的成膜樹脂及其正性248nm光刻膠

有效

• 申請號: 201310281316.8
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103387636A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 冉瑞成;沈吉;賀寶元;吳俊
• 申請（專利權）人: 昆山西迪光電材料有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F212/14;G03F7/039
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

技術領域

本發明涉及一種成膜樹脂及其光刻膠，具體涉及一種含倍半萜共聚物的成膜樹脂以及利用這種成膜樹脂配制而成的用于以KrF激光（波長為248nm）為曝光光源的深紫外（DUV）正性化學增幅型光刻膠組合物。?

背景技術

光刻膠是大規模集成電路工業中進行光刻過程的關鍵功能材料，其中含有的成膜樹脂又是光刻膠中的重要組成部分，成膜樹脂的化學及物理性能直接影響光刻膠在大規模集成電路工業中的使用效果。上世紀80年代開始發展起來的以聚羥基苯乙烯（PHS）為主要成分的成膜樹脂及其光刻膠被廣泛應用于制造大規模集成電路中，以KrF激光（248nm）為曝光光源的深紫外（DUV）波段曝光的光刻工藝，其分辨率可達0.25~0.18微米范圍。目前，由于曝光設備進步，工藝革新及光刻膠的不斷改進，分辨率不斷提高，分辨率已可達到0.13微米。但光刻膠仍在不斷的改進、發展和完善中。?

發明內容

本發明提供一種含天然產物倍半萜類化合物（Sesquiterpenes）的成膜樹脂以及利用這種成膜樹脂配制而成的用于以KrF激光（波長為248nm）為曝光光源的深紫外（DUV）正性化學增幅型光刻膠組合物，其目的是有效提高現有的以聚羥基苯乙烯（PHS）為基礎的成膜劑和光刻膠與基材硅片的粘附性能，進一步提高光刻膠的耐熱性能，改進光刻膠的耐刻蝕性能，從而改進光刻工藝，以獲得更好的圖形；同時，解決了現有的光刻膠在光刻過程中有氣體溢出而影響光刻圖形和損壞昂貴的曝光機鏡頭的問題。?

為達到上述目的，本發明采用的第一種技術方案是：一種含倍半萜的成膜樹脂，由共聚單體在自由基引發劑存在的條件下，于溶劑中進行共聚合反應制備而成的共聚物構成；所述成膜樹脂的分子量為4000~100000，分子量分布的分布指數為1.4~2.8；所述共聚單體主要由下列重量份數的化合物組成：?

取代苯乙烯???????????????????????5~40份；

含倍半萜的組成單元??????????????10~60份；

所述取代苯乙烯是符合化學通式（?）中的至少一種化合物：

??????????????????（）；

式中，R₁為H、甲基或者乙基，m=1或2；

所述含倍半萜的組成單元是丙烯酸或甲基丙烯酸與倍半萜醇進行酯化反應得到的符合化學通式（）的至少一種倍半萜醇的丙烯酸酯類化合物或倍半萜醇的甲基丙烯酸酯類化合物：

??????????（II）；

式中，R₂為H或甲基，R為倍半萜基。

上述技術方案中的有關內容解釋如下：?

1、上述方案中，所述含倍半萜的組成單元中的R為倍半萜基，即倍半萜醇與丙烯酸或甲基丙烯酸進行酯化反應后形成的倍半萜基。較佳的方案是所述倍半萜醇為廣藿香醇（化學結構式：）、α-桉葉醇（化學結構式：）、環桉醇（化學結構式：）、檜腦（化學結構式：）、蒼蒲醇（化學結構式：）、柏木醇（化學結構式：）、寬葉甘松醇（化學結構式：）、喇叭茶醇（化學結構式：）、愈創木醇（化學結構式：）或韋德醇（化學結構式：）中的任意一種。

2、上述方案中，較佳的方案是所述共聚單體包括1~40重量份的含酸敏基團單體，所述含酸敏基團單體是符合化學通式（）式中的至少一種化合物：?

??????????????????（）；

式中，R₄為H或甲基；

R₃為在酸作用下的易離去基團，其結構式選自下列結構式系列（IV）中的任意一種：?

???（IV）

其中，Y為甲基或乙基。

所述含酸敏基團單體較佳地選自丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔戊酯、甲基丙烯酸叔戊酯、丙烯酸甲基環戊酯、甲基丙烯酸甲基環戊酯、丙烯酸環戊內酯基酯、甲基丙烯酸環戊內酯基酯、丙烯酸甲基環己酯、甲基丙烯酸甲基環己酯、丙烯酸甲基異冰片酯、丙烯酸甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸乙基金剛烷酯、丙烯酸2-環戊醚酯、甲基丙烯酸2-環戊醚酯、丙烯酸2-環己醚酯、甲基丙烯酸2-環己醚酯、2-環己內酯甲基丙烯酸酯中的任意一種或至少兩種按任意比例的組合。?

3、上述方案中，較佳的方案是所述共聚單體包括1~40重量份的其他性能調節組分單體，所述其他性能調節組分單體是符合化學通式（）式中的至少一種化合物：?

??????????????（）；