[發明專利]一種感光性聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110994811.8
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113754826B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 鄧云祥;鐘春燕
• 申請（專利權）人: 珠海雅天科技有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/28;C08F230/08;G03F7/004
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃菲菲

本發明屬于高分子材料領域，公開了一種感光性聚合物及其制備方法和應用。該感光性聚合物，包含下列結構單元：(1A)：具有至少一個能夠通過酸水解產生酸性基團的結構單元；(1B)：具有至少一個烯烴、乙烯基醚或(甲基)丙烯酸酯能夠通過作用力配對的單體結構單元；(1C)：具有至少一個環狀基團的結構單元。本發明通過對感光性聚合物結構的優化，使其具有良好的浸潤性，利用其制備的光刻膠，與涂布材料的相容性好，能夠應用于193nm浸沒式光刻，滿足45nm以下的半導體制程的分辨率。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種感光性聚合物及其制備方法和應用。

背景技術

集成電路(integrated circuit，IC)是信息化時代最關鍵的技術之一，在集成電路的制造中，光刻(photopilthography)是其中的關鍵技術。芯片的功能的提升離不開光刻材料與工藝的發展。

光刻是利用光化學反應將掩膜(mask)上的預設圖形轉印至襯底(substrate)上的過程。在光刻工藝中，光刻膠(photo-resist)是最關鍵的材料。入射光通過掩膜版，使掩膜版上的圖形被投射到涂布在襯底上的光刻膠上，激發光化學反應，并經烘烤和顯影從而形成光刻膠圖形，隨后光刻膠圖形作為阻擋層，用于選擇性地阻擋后續的刻蝕或是離子注入等。

目前主流工藝為使用波長為193nm的光源的ArF光刻工藝，所使用光源為氟化氬ArF激發的193nm激光，ArFi光刻膠為ArF浸沒式光刻膠。193nm光刻根據曝光系統中晶圓與透鏡之間介質的不同，又可分為193nm干法光刻和193nm濕法光刻，其中193nm干發光刻的晶圓與透鏡之間是空氣，通光量(NA)小于1.0，193nm干法光刻只能滿足90nm和65nm半導體制程的分辨率；而45nm分辨率以下的半導體制程都必須利用水代替空氣，得到通光量為1.07-1.35NA的高分辨率光刻工藝，所以更高端半導體制造如45nm、32nm的半導體制程必須使用193nm濕法光刻膠，即ArFi光刻膠。而目前的光刻膠的配方，無法應用于193nm浸沒式光刻，滿足45nm以下的半導體制程的分辨率。且，目前的光刻膠中的感光性聚合物的浸潤性較差，浸潤性也無法根據需要進行調節，使得光刻膠在應用中與涂布材料的相容性差，適用范圍窄。

因此，希望提供有一種感光性聚合物，具有良好的浸潤性，制備的光刻膠與涂布材料的相容性好，能夠應用于193nm浸沒式光刻，滿足45nm以下的半導體制程的分辨率。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種感光性聚合物，具有良好的浸潤性，制備的光刻膠與涂布材料的相容性好，能夠應用于193nm浸沒式光刻，滿足45nm以下的半導體制程的分辨率。

本發明第一方面提供了一種感光性聚合物。

具體的，一種感光性聚合物，包含下述結構單元：

(1A)：具有至少一個能夠通過酸水解產生酸性基團的結構單元；

(1B)：具有至少一個烯烴、乙烯基醚或(甲基)丙烯酸酯能夠通過作用力配對的單體結構單元；

(1C)：具有至少一個環狀基團的結構單元。

優選的，所述結構單元(1A)中含有酯基或醚基。

優選的，所述結構單元(1A)含有式a1和/或式a2所示的結構，

其中，Ra₁、Ra₁’各自獨立地代表至少一種選自以下種類的取代基：無、無取代或鹵素取代的C₁-C₆直鏈烷基、無取代或鹵素取代的C₁-C₆分支烷基、無取代或鹵素取代的C₆-C₂₀環狀烷基；