[发明专利]用于干法刻蚀的丙烯酸酯类负性光刻胶膜及其制备方法

说明书

本发明涉及光刻胶技术领域，尤其是涉及用于干法刻蚀的丙烯酸酯类负性光刻胶膜及其制备方法。本发明提供了含有不饱和双键的有机金属化合物作为功能化合物在提高丙烯酸酯类负性光刻胶膜刻蚀比中的应用，所述含有不饱和双键的有机金属化合物中的不饱和双键能够与丙烯酸酯类树脂交联，生成不溶于碱的交联产物，而含有不饱和双键的有机金属化合物中含有金属元素能够对光刻后的干法刻蚀工序中的等离子体起到屏蔽作用，从而提高丙烯酸酯类负性光刻胶膜的刻蚀比。

技术领域

本发明涉及光刻胶技术领域，尤其是涉及用于干法刻蚀的丙烯酸酯类 负性光刻胶膜及其制备方法。

背景技术

光刻胶是微电子技术发展最为关键的基础材料，又称光致抗蚀剂，是通 过紫外光、电子束、离子束、准分子激光束、X射线等曝光源的照射或辐射， 使其溶解度发生变化的耐刻蚀的薄膜材料。光刻胶膜经过曝光显影形成光 刻图形后，会进行干法或湿法刻蚀。没有胶膜覆盖的部分衬底材料被直接刻 蚀，而有胶膜覆盖的衬底表面则受光刻胶膜保护而免被刻蚀。耐干法蚀刻性 能是光刻胶非常重要的评价指标，优良的耐刻蚀性可以保障刻蚀工艺中光 刻胶能保护衬底表面不受损坏，并有效的简化刻蚀工艺，大大提高刻蚀成品 良率。

现有的用于干法刻蚀工艺的光刻胶通常为酚醛、丙烯酸酯、聚对羟基苯 乙烯等树脂体系，依据的理论是通过提高胶膜中碳原子含量百分比来提高 耐干法刻蚀能力，但是提升效果有限，现有光刻胶体系耐干法刻蚀能力差， 刻蚀比低，最高只有1:1左右，在深刻蚀需求中，往往需要较厚的光刻胶厚 度才能达到目标刻蚀深度，导致工艺效率低，生产成本高。而在深度刻蚀工 艺中通常采用加大光刻胶膜厚以及提高刻蚀前的光刻胶坚膜温度以期提高 其耐刻蚀性，效果并不理想。另有报道的采用在光刻胶图案与被刻蚀的衬底 之间涂布一层具有高抗刻蚀性的无机或有机层，也即“抗蚀剂下层”或“硬 掩膜”，以达到耐刻蚀目的的，但该方案的不足在于二层膜或多层膜工艺操 作复杂，效率低，制作成本高，国内在常规干法刻蚀工艺中基本没有使用的。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型的功能化合物，以期将其用于制备丙 烯酸酯类负性光刻胶膜，能够提高丙烯酸酯类负性光刻胶膜的刻蚀比，从而 解决现有技术中存在的光刻胶体系耐干法刻蚀能力差的技术问题。

本发明的另一目的在于，提供含有上述能够提高刻蚀比的功能化合物 的组合物，该组合物能够用于制备丙烯酸酯类负性光刻胶膜，且制备得到的 丙烯酸酯类负性光刻胶膜具有显著提高的刻蚀比。

本发明还有一个目的在于，提供应用上述组合物制备丙烯酸酯类负性 光刻胶膜的方法，通过优化步骤及参数后的制备方法，显著提高得到的烯酸 酯类负性光刻胶膜的刻蚀比，同时，该制备方法又能够满足简单易行、适宜 推广的需求。

为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

第一方面，本发明提供含有不饱和双键的有机金属化合物在提高丙烯 酸酯类负性光刻胶膜刻蚀比中的应用。

在可选的实施方式中，所述含有不饱和双键的有机金属化合物的双键 数量至少为1个，优选为1～4个。

在可选的实施方式中，所述含有不饱和双键的有机金属化合物的金属 元素选自镁、钙、钡、钛、锆、铪、钒、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、铜、 锌、镉、铟、锡或锑中的至少一种。

在可选的实施方式中，所述含有不饱和双键的有机金属化合物为丙烯 酸锆。

第二方面，本发明提供一种用于制备丙烯酸酯类负性光刻胶膜的组合 物，所述组合物按照重量份包括，丙烯酸酯树脂10～50份、含有不饱和双 键的有机金属化合物3～30份、光引发剂0.5～10份和有机溶剂10～80份。

在可选的实施方式中，所述含有不饱和双键的有机金属化合物的双键 数量至少为1个，优选为1～4个。