[發明專利]聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂、正性光刻膠組合物和負性光刻膠組合物

有效

• 申請號: 201710578532.7
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107324978B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 陳金平;李嫕;于天君;曾毅
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C07C43/225
• 分類號: C07C43/225;C07C43/21;C07C39/17;C07C271/12;C07C69/712;C07D309/12;G03F7/039;G03F7/038
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發明公開了一種聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂，具有如下分子結構：其中，式(I)中取代基R_a1～R_a20、式(II)中取代基R_b1～R_b15各自獨立地表示氫原子、羥基、甲氧基或酸敏感性取代基，式(I)中的取代基R_a1～R_a20相同或不同，式(II)中的取代基R_b1～R_b15相同或不同，同一苯環上的多個取代基不能同時為氫原子。本發明中的聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂在各種極性溶劑中都具有很好的溶解性，適于制成薄膜，同時，具有很高的玻璃化轉變溫度，能夠很好的滿足光刻工藝的要求；本發明還公開了包括上述聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂的光刻膠組合物，并制得不同厚度的用于光刻的光刻膠涂層。

技術領域

本發明涉及材料技術領域。更具體地，涉及一種聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂、正性光刻膠組合物和負性光刻膠組合物。

背景技術

光刻膠又稱為光致抗蝕劑，是一類通過光束、電子束、離子束或x射線等能量輻射后，溶解度發生變化的耐蝕刻薄膜材料，廣泛用于集成電路和半導體分立器件的微細加工。通過將光刻膠涂覆在半導體、導體或絕緣體表面，經曝光、顯影后留下的部分對底層起保護作用，然后采用蝕刻劑進行蝕刻就可將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工的襯底上，因此光刻膠是器件微細加工技術中的關鍵性材料。

隨著半導體工業的迅速發展，光刻技術要求達到的分辨率也越來越高，相應的對光刻膠材料所能達到的分辨率也提出了更高的要求。傳統的光刻膠主體材料采用分子量5000～15000道爾頓的聚合物樹脂，這類聚合物樹脂通常由于分子體積太大、分子量多分散以及分子鏈的纏繞等原因影響光刻圖案的分辨率和邊緣粗糙度，無法滿足更為精細的刻線要求。

通過化學合成控制的方法，來降低光刻膠主體材料樹脂的分子量到一定大小，使其達到單一分子狀態，形成單分子樹脂，是實現高分辨光刻的一種重要方法。單分子樹脂既保留有高分子樹脂本身具有的成膜特性和易于加工的性能，同時還具有確定的分子結構，分子尺寸比高分子樹脂小，且易于合成和修飾。

金剛烷結構被廣泛用于傳統光刻膠主體材料的結構修飾中，通常在高分子樹脂的側鏈引入金剛烷基團，可以改進其極性和溶解性，增強光刻膠的抗刻蝕性。但是，由于高分子樹脂本身分子體積大、分子量多分散以及分子鏈的纏繞等結構局限導致的光刻圖案分辨率和邊緣粗糙度不能滿足精細刻線的要求。

因此，需要提供一種具有分子尺寸合理，分子量單一的聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂，以及具有良好成膜性和光刻加工性能的正性光刻膠組合物和負性光刻膠組合物，以滿足高分辨光刻的要求。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂。

本發明的另一個目的在于提供包含聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂的正性光刻膠組合物。

本發明的第三個目的在于提供包含聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂的負性光刻膠組合物。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種聯苯取代金剛烷衍生物單分子樹脂，具有如下分子結構：