[发明专利]一种光刻胶中重氮甲烷类光致产酸剂的鉴定方法

说明书

本申请涉及光刻胶分析技术领域，具体公开了一种光刻胶中重氮甲烷类光致产酸剂的鉴定方法包括：S1、从待测的光刻胶样品中提取含有光致产酸剂的待测清液；待测清液经过GC‑MS分析检测，得到GC‑MS总离子流色谱图；S2、重氮甲烷类光致产酸剂的鉴定：在GC‑MS总离子流色谱图中提取特征离子碎片；通过逐一比对含有特征离子碎片的特征组分的保留时间和质谱图，鉴别特征离子碎片的峰是否为特征组分的信号峰；特征组分结构式如式I所示，m为1或2；R1和R2各自独立地选自直链或支链烷基、环烷基、芳基、酰基。本申请使用特征离子碎片的提取、以及保留时间和质谱图的双对比识别方法，从而使本申请获得了鉴定精准、判断快速的效果。

技术领域

本申请涉及光刻胶分析技术领域，更具体而言，其涉及一种光刻胶中重氮甲烷类光致产酸剂的鉴定方法。

背景技术

光刻胶，又称光致抗蚀剂，是一种对光敏感的混合液体，是微电子技术中微细图形加工的关键材料，它由溶剂、树脂、感光剂及其他助剂组成。

随着集成电路的不断发展，对芯片中微细图形的尺寸要求也在不断提高，图案线宽从微米级逐渐向纳米级发展，同时光刻设备和光刻胶也在不断改进，在曝光设备方面，曝光波长越来越短，从436nm、365nm、248nm、193nm发展，带有更短波长光源的设备与F2激光、EUV(远紫外线)、电子束和X-射线，或者具有更大透镜数值孔径(NA)的仪器也在逐步使用。适应不同的曝光波长，不同类型的光刻胶也相应被开发出来。光刻胶先后经历了环化橡胶-双叠氮体系、酚醛树脂-重氮萘醌体系、化学增大型光刻胶体系(聚对羟基苯乙烯及其衍生物-光致产酸剂、聚脂环族丙烯酸酯及其共聚物-光致产酸剂)及适应EUV的光刻胶，如分子玻璃、金属氧化物等。

其中化学增大型光刻胶特点是在光刻胶中加入光致产酸剂(PAG)，PAG在光辐照下产生酸，在加热的条件下，酸会催化聚合物分子链发生反应，使聚合物的溶解性质发生变化，并重新释放出酸，而释放出的酸又能继续催化聚合物发生反应，使聚合物完全发生反应所需要的能量很小，这大大降低了曝光所需要的能量，从而大幅度提高了光刻胶的光敏性，这种成像技术统称为“化学增幅技术”。化学增幅技术的产生、发展和完善奠定了248nn光刻胶的基础。

在化学放大光刻胶中，光致产酸剂(PAG)的作用非常重要，PAG的设计应满足：(1)容易合成，毒性小；(2)溶解性好，并能与主体树脂相混溶；(3)有适合曝光波长的光谱特性；(4)有一定光效率；(5)对主体树脂的溶解抑制性好；(6)酸强度适当；(7)酸扩散速度适当。为了研究PAG对化学增幅光刻胶的影响，人们合成了大量的PAG，并进行了专门研究。

光致产酸剂PAG有离子型和非离子型，重氮甲烷类化合物PAG是光刻胶中型常见的非离子型产酸剂。其结构式如下：

其中R为烷基、环烷基、芳基、酰基、芳酰基、以及含有杂原子的烷基、环烷基、芳基、酰基、芳酰基基团。

从分析测试角度讲，鉴定出光刻胶中使用的PAG类型，对研究光刻胶设计有一定帮助。目前尚无相关方法文献。

发明内容

本申请提供一种光刻胶中重氮甲烷类光致产酸剂的鉴定方法，采用如下技术方案：

一种光刻胶中重氮甲烷类光致产酸剂的鉴定方法，包括以下步骤：

S1、从待测的光刻胶样品中提取含有光致产酸剂的待测清液；所述待测清液经过GC-MS分析检测，得到GC-MS总离子流色谱图；

S2、重氮甲烷类光致产酸剂的鉴定：在所述GC-MS总离子流色谱图中提取特征离子碎片；通过逐一比对含有所述特征离子碎片的特征组分的保留时间和质谱图，鉴别所述特征离子碎片的峰是否为所述特征组分的信号峰；

若所述特征离子碎片的峰是所述特征组分的信号峰，则可判断所述光刻胶样品中含有重氮甲烷类光致产酸剂；