[發(fā)明專利]一類硫鎓鹽鍵合苯多酚型分子玻璃光刻膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611105094.4
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108147983B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊國強;袁華;許箭;彭曉曼;王亮乾;王雙青
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號: C07C309/04
• 分類號: C07C309/04;C07C303/32;C07D333/18;G03F7/004;G03F7/20
• 代理公司: 11535 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

本發(fā)明涉及一類硫鎓鹽鍵合苯多酚型分子玻璃光刻膠及其制備方法和應(yīng)用。所述硫鎓鹽鍵合苯多酚型分子玻璃光刻膠是立體不對稱的無定形小分子化合物，具有較高的熔點和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(熔點均高于100℃)，能夠滿足光刻技術(shù)要求，在高溫烘烤中薄膜結(jié)構(gòu)無變化。該類化合物可以單獨或與其他光刻膠、光致產(chǎn)酸劑、交聯(lián)劑等復(fù)配成正性或負(fù)性光刻膠，在基片上通過旋涂法可制得厚度均勻的光刻膠涂層。該光刻膠配方可用于365nm光刻、248nm光刻、193nm光刻、極紫外光刻及電子束光刻等現(xiàn)代光刻技術(shù)中，尤其適用于極紫外光刻工藝中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光刻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類硫鎓鹽鍵合苯多酚分子玻璃光刻膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)深入到現(xiàn)代生活的各個領(lǐng)域，尤其是所謂的3C領(lǐng)域，即消費類電子產(chǎn)品(consumer)、計算機(computer)與通信(communication)。其廣泛應(yīng)用和迅猛發(fā)展都離不開光刻技術(shù)更新?lián)Q代和光刻膠材料的持續(xù)跟進。

光刻膠是一類對光或者射線敏感的混合材料，通常由光刻膠主體材料、光敏劑、溶劑、防酸擴散劑和其他一些添加劑等組成的，光刻膠主體材料主要有成膜樹脂、分子玻璃化合物、無機氧化物等幾類。光刻膠經(jīng)光照后，在曝光區(qū)發(fā)生光聚合、光分解或光交聯(lián)反應(yīng)，使得材料的溶解性、黏附性等物理性能發(fā)生顯著變化，并在適當(dāng)?shù)娜軇┲酗@影。根據(jù)光刻膠的去除或保留，光刻膠又可分為正性光刻膠和負(fù)性光刻膠兩大類。隨著光刻技術(shù)的更新，光刻膠材料經(jīng)歷了從早期的聚乙烯醇肉桂酸酯、環(huán)化橡膠-疊氮化合物、近紫外酚醛樹脂-重氮萘醌類、深紫外真空紫外光刻膠，到新一代的極紫外、電子束、納米壓印等光刻技術(shù)用光刻膠材料。

極紫外光刻技術(shù)是新一代最被看好的光刻技術(shù)，其主要是采用波長為13.5nm的光源，具有更低的衍射極限，能達到32nm和22nm節(jié)點，甚至更低的技術(shù)節(jié)點。相應(yīng)的極紫外光刻膠材料也將具備更加嚴(yán)格的要求，需要低吸光率，高透明度，高抗刻蝕性，高分辨率(小于22nm)，高靈敏度，高環(huán)境穩(wěn)定性，低產(chǎn)氣量和低的線邊緣粗糙度等。目前所用的極紫外光刻膠材料主要有高分子化合物，有機分子玻璃，無機化合物，有機金屬雜化等體系。其中，有機分子玻璃具有確定的結(jié)構(gòu)，分子可修飾，與傳統(tǒng)的高分子光刻膠材料相比，具有靈敏度高、粗糙度好、單分散、成模性好等優(yōu)點。

化學(xué)放大光刻膠是一種常用的光刻膠體系，化學(xué)放大是指在光的作用下，通過光致產(chǎn)酸劑(Photoacid generator，PAG)的分解產(chǎn)生強酸，在熱作用下誘發(fā)級聯(lián)反應(yīng)而產(chǎn)生更多的酸，將光刻膠主體材料中對酸敏感的部分分解為顯影液可溶的基團，并根據(jù)溶解度的差異將部分主體材料溶解，從而獲得正像或負(fù)像圖案。光致產(chǎn)酸劑一般分為離子型和非離子型兩類。離子型PAG常由二芳基碘鎓鹽或三芳基硫鎓鹽等組成，非離子型PAG最常見的是硝基芐基酯、重氮萘醌磺酸酯或N-磺酰亞胺等化合物。化學(xué)放大光刻膠具有很高的對比度和分辨率，抗刻蝕性能也很好，但是其特有的后烘過程可能會導(dǎo)致酸擴散過度或延遲效應(yīng)等，造成圖形坍塌或交叉，以至于降低了分辨率，增大了粗糙度。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明將分子玻璃主體材料與硫鎓鹽鍵合，以克服化學(xué)放大過程中酸擴散造成的圖形邊緣粗糙、分辨率降低及多組分造成的相分離等缺點。

本發(fā)明的目的在于提供一類硫鎓鹽鍵合苯多酚型分子玻璃光刻膠及其制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述硫鎓鹽鍵合苯多酚型分子玻璃光刻膠在極紫外光刻工藝中的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：

一種如下通式(I)、或通式(II)所示的化合物：