[發(fā)明專利]一種酸活性樹脂以及光刻膠

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110102205.0
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112920314A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧大公;許東升;余紹山;齊國強(qiáng);岳力挽;馬瀟;李珊珊;毛智彪;許從應(yīng)
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波南大光電材料有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/28;G03F7/004
• 代理公司: 深圳盛德大業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44333
• 代理人: 賈振勇

本發(fā)明適用于光刻膠技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種酸活性樹脂以及光刻膠，所述酸活性樹脂包括：極性側(cè)鏈基團(tuán)以及非極性側(cè)鏈基團(tuán)，所述極性側(cè)鏈基團(tuán)與所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)互為衍生基團(tuán)，且所述極性側(cè)鏈基團(tuán)與所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)的原子個數(shù)之差為0～5個。本發(fā)明通過設(shè)計酸活性樹脂的結(jié)構(gòu)，從根本上調(diào)節(jié)酸活性樹脂的極性，促使酸活性樹脂的極性側(cè)鏈基團(tuán)與非極性側(cè)鏈基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上相近，進(jìn)而使酸活性樹脂具有良好的、穩(wěn)定的極性?非極性平衡，以促使制備的光刻膠膜具有良好的顯影液浸潤性，使光刻膠膜與襯底粘附性適中，得到尺度合適的光刻膠膜，以保持良好的線寬粗糙度、靈敏度以及分辨率的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光刻膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種酸活性樹脂以及光刻膠。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體芯片性能的提升以及集成電路的集成度指數(shù)型增加，導(dǎo)致集成電路中的圖形不斷縮小。為了制作更小尺寸的圖形，根據(jù)瑞利方程式，在光刻工藝中需要使用更短波長的光源。光刻工藝的光源波長從365納米(I-線)發(fā)展到248納米(KrF)、193納米(ArF)、13納米(EUV)。為了提高光刻膠的靈敏度，KrF、ArF、EUV光刻膠需要采用化學(xué)放大型光敏樹脂。所謂“化學(xué)放大”是指一個光解產(chǎn)酸劑PAG(光產(chǎn)酸劑，在光的照射下產(chǎn)生少量的酸)分解后產(chǎn)生的酸分子引發(fā)一系列化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)能增強(qiáng)光刻膠材料曝光前后的溶解能力的差異，從而使曝光區(qū)的光刻膠薄膜極性發(fā)生反轉(zhuǎn)，能夠被顯影液洗掉；非曝光區(qū)的薄膜得到保留而形成圖形。

酸活性樹脂、光敏劑、酸抑制劑和溶劑是光刻膠的主要成分，其中，酸活性樹脂對光刻膠性能有重大影響。酸活性樹脂決定了光刻膠膜的顯影液浸潤性和光刻膠膜與襯底的黏附性，而光敏劑、酸抑制劑和酸活性樹脂的相容性也對最終光刻圖形產(chǎn)生影響。現(xiàn)有技術(shù)中，在光刻膠膜的顯影液浸潤性差、光刻膠膜與襯底的粘附性過強(qiáng)或過弱時，容易導(dǎo)致線寬粗糙度增加、靈敏度降低、倒膠、光刻膠殘留或分辨率降低等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種酸活性樹脂，旨在解決光刻膠的酸活性樹脂制備的光刻膠膜的顯影液浸潤性差、光刻膠膜與襯底的粘附性過強(qiáng)或過弱的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明實施例提供一種酸活性樹脂，所述酸活性樹脂包括：

極性側(cè)鏈基團(tuán)以及非極性側(cè)鏈基團(tuán)，所述極性側(cè)鏈基團(tuán)與所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)互為衍生基團(tuán)，且所述極性側(cè)鏈基團(tuán)與所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)的原子個數(shù)之差為0～5個。

更進(jìn)一步地，所述極性側(cè)鏈基團(tuán)與所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)的物質(zhì)的量之比為30:70～70:30。

更進(jìn)一步地，所述極性側(cè)鏈基團(tuán)與所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)的物質(zhì)的量之比為40:60～60:40。

更進(jìn)一步地，所述極性側(cè)鏈基團(tuán)包括碳氮基團(tuán)、碳氧基團(tuán)、碳磷基團(tuán)以及碳硫基團(tuán)中的一種或多種。

更進(jìn)一步地，所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)包括烷烴基團(tuán)、烯烴基團(tuán)、炔烴基團(tuán)以及環(huán)烷烴基團(tuán)中的一種或多種。

更進(jìn)一步地，所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)具有光酸活性，所述非極性側(cè)鏈基團(tuán)在酸性條件下轉(zhuǎn)化成極性側(cè)鏈基團(tuán)。

更進(jìn)一步地，所述酸活性樹脂包括聚苯乙烯類樹脂、聚(甲基)丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂以及含芳基的樹枝狀樹脂中的一種或多種。

本發(fā)明實施例還提供一種光刻膠，其特征在于，所述光刻膠包括如上所述的質(zhì)量百分比為1％-10％的酸活性樹脂、質(zhì)量百分比為0.1％-5％的光敏劑、質(zhì)量百分比為0.001％-1％酸抑制劑，以及有機(jī)溶劑。。

更進(jìn)一步地，所述光刻膠還包括：

光敏劑，所述光敏劑包括至少一個端部基團(tuán)與所述酸活性樹脂的極性側(cè)鏈基團(tuán)中的功能基團(tuán)互為衍生基團(tuán)，或者與所述酸活性樹脂的非極性側(cè)鏈基團(tuán)互為衍生基團(tuán)。

更進(jìn)一步地，所述光刻膠還包括：