[发明专利]一类硫鎓盐键合苯多酚型分子玻璃光刻胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一类硫鎓盐键合苯多酚型分子玻璃光刻胶及其制备方法和应用。所述硫鎓盐键合苯多酚型分子玻璃光刻胶是立体不对称的无定形小分子化合物，具有较高的熔点和玻璃化转变温度(熔点均高于100℃)，能够满足光刻技术要求，在高温烘烤中薄膜结构无变化。该类化合物可以单独或与其他光刻胶、光致产酸剂、交联剂等复配成正性或负性光刻胶，在基片上通过旋涂法可制得厚度均匀的光刻胶涂层。该光刻胶配方可用于365nm光刻、248nm光刻、193nm光刻、极紫外光刻及电子束光刻等现代光刻技术中，尤其适用于极紫外光刻工艺中。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，具体涉及一类硫鎓盐键合苯多酚分子玻璃光刻胶及其制备方法和应用。

背景技术

集成电路产业已经深入到现代生活的各个领域，尤其是所谓的3C领域，即消费类电子产品(consumer)、计算机(computer)与通信(communication)。其广泛应用和迅猛发展都离不开光刻技术更新换代和光刻胶材料的持续跟进。

光刻胶是一类对光或者射线敏感的混合材料，通常由光刻胶主体材料、光敏剂、溶剂、防酸扩散剂和其他一些添加剂等组成的，光刻胶主体材料主要有成膜树脂、分子玻璃化合物、无机氧化物等几类。光刻胶经光照后，在曝光区发生光聚合、光分解或光交联反应，使得材料的溶解性、黏附性等物理性能发生显著变化，并在适当的溶剂中显影。根据光刻胶的去除或保留，光刻胶又可分为正性光刻胶和负性光刻胶两大类。随着光刻技术的更新，光刻胶材料经历了从早期的聚乙烯醇肉桂酸酯、环化橡胶-叠氮化合物、近紫外酚醛树脂-重氮萘醌类、深紫外真空紫外光刻胶，到新一代的极紫外、电子束、纳米压印等光刻技术用光刻胶材料。

极紫外光刻技术是新一代最被看好的光刻技术，其主要是采用波长为13.5nm的光源，具有更低的衍射极限，能达到32nm和22nm节点，甚至更低的技术节点。相应的极紫外光刻胶材料也将具备更加严格的要求，需要低吸光率，高透明度，高抗刻蚀性，高分辨率(小于22nm)，高灵敏度，高环境稳定性，低产气量和低的线边缘粗糙度等。目前所用的极紫外光刻胶材料主要有高分子化合物，有机分子玻璃，无机化合物，有机金属杂化等体系。其中，有机分子玻璃具有确定的结构，分子可修饰，与传统的高分子光刻胶材料相比，具有灵敏度高、粗糙度好、单分散、成模性好等优点。

化学放大光刻胶是一种常用的光刻胶体系，化学放大是指在光的作用下，通过光致产酸剂(Photoacid generator，PAG)的分解产生强酸，在热作用下诱发级联反应而产生更多的酸，将光刻胶主体材料中对酸敏感的部分分解为显影液可溶的基团，并根据溶解度的差异将部分主体材料溶解，从而获得正像或负像图案。光致产酸剂一般分为离子型和非离子型两类。离子型PAG常由二芳基碘鎓盐或三芳基硫鎓盐等组成，非离子型PAG最常见的是硝基苄基酯、重氮萘醌磺酸酯或N-磺酰亚胺等化合物。化学放大光刻胶具有很高的对比度和分辨率，抗刻蚀性能也很好，但是其特有的后烘过程可能会导致酸扩散过度或延迟效应等，造成图形坍塌或交叉，以至于降低了分辨率，增大了粗糙度。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明将分子玻璃主体材料与硫鎓盐键合，以克服化学放大过程中酸扩散造成的图形边缘粗糙、分辨率降低及多组分造成的相分离等缺点。

本发明的目的在于提供一类硫鎓盐键合苯多酚型分子玻璃光刻胶及其制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述硫鎓盐键合苯多酚型分子玻璃光刻胶在极紫外光刻工艺中的应用。

本发明目的通过如下技术方案得以实现：

一种如下通式(I)、或通式(II)所示的化合物：