[发明专利]一种光刻胶在ArF干法光刻中的应用

说明书

本发明公开了一种光刻胶在ArF干法光刻中的应用。该应用中的光刻胶组合物由下述原料制得，所述的原料包括如下以重量份数计的组分：75‑95份的树脂、1.0‑10份的光产酸剂、1000‑2000份的溶剂、0.5‑3.0份的淬灭剂和表面活性剂。含有本发明的树脂的光刻胶具有分辨率高、灵敏度高和线宽粗糙度低的优点。

技术领域

本发明涉及一种光刻胶在ArF干法光刻中的应用。

背景技术

光刻技术是指利用光刻材料(特指光刻胶)在可见光、紫外线、电子束等作用下的化学敏感性，通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程，将设计在掩膜版上的图形转移到衬底上的图形微细加工技术。光刻材料(特指光刻胶)，又称光致抗蚀剂，是光刻技术中涉及的最关键的功能性化学材料，其主要成分是树脂、光产酸剂(Photo Acid Generator，PAG)、以及相应的添加剂和溶剂。光产酸剂是一种光敏感的化合物，在光照下分解产生酸，所产生的酸可使酸敏树脂发生分解或者交联反应，从而使光照部分与非光照部分在显影液中溶解反差增大，可以用于图形微细加工技术领域。

光刻胶的三个重要参数包括分辨率、灵敏度、线宽粗糙度，它们决定了光刻胶在芯片制造时的工艺窗口。随着半导体芯片性能不断提升，集成电路的集成度呈指数型增加，集成电路中的图形不断缩小。为了制作更小尺寸的图形，必须提高上述三个光刻胶的性能指标。根据瑞利方程式，在光刻工艺中使用短波长的光源可以提高光刻胶的分辨率。光刻工艺的光源波长从365nm(I-线)发展到248nm(KrF)、193nm(ArF)、13nm(EUV)。为提高光刻胶的灵敏度，目前主流的KrF、ArF、EUV光刻胶采用了化学放大型光敏树脂。由此，与化学放大型光明树脂相配套的光敏剂(光产酸剂)被广泛应用在高端光刻胶中。

随着光刻工艺逐渐发展，至193nm工艺，工艺复杂程度加大，对抗蚀剂(即光刻胶)提出越来越高的要求。开发能提升分辨率、灵敏度、线宽粗糙度的光刻胶，成为行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服技术中ArF干法光刻中分辨率、灵敏度或线宽粗糙度高等的缺陷，为此，提供了一种光刻胶在ArF干法光刻中的应用。含有本发明的树脂的光刻胶具有分辨率高、灵敏度高和线宽粗糙度低的优点。

本发明提供了一种光刻胶组合物在ArF干法光刻中的应用；

所述的光刻胶组合物由下述原料制得，所述的原料包括如下以重量份数计的组分：75-95份(例如85份或90份)的树脂、1.0-10份(例如3份、5份或7份)的光产酸剂、1000-2000份(例如1200份、1600份或1500份)的溶剂、0.5-3.0份(例如0.8份或1.5份)的淬灭剂和表面活性剂；

所述的树脂由如下以重量份数计的单体聚合得到：40-50份的单体A、0.5-5份的单体B、0.25-2.5份的单体C和0.25-2.5份的单体D；

其中，R¹为C_1-10的烷基；

R²为H或C_1-10的烷基；

R³为C_1-10的烷基；

R⁴为C_2-4的烯基；

R⁵和R⁶独立地为H或C_1-5的烷基。

在一些方案中，R¹中，所述的C_1-10的烷基为C_1-5的烷基，优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基，例如甲基。