[发明专利]耐刻蚀KrF光刻胶及制备方法

说明书

本申请涉及光刻胶的领域，具体公开了一种耐刻蚀KrF光刻胶及制备方法。耐刻蚀KrF光刻胶，包括成膜树脂，所述成膜树脂包括羟基苯乙烯‑苯乙烯‑丙烯酸叔丁酯‑丙烯酸铝四元共聚物。耐刻蚀KrF光刻胶的制备方法，包括：取成膜树脂溶于光刻胶溶剂中；取光致酸产生剂、有机碱加入溶有所述成膜树脂的光刻胶溶剂中，混合均匀，得到光刻胶粗品；将所述光刻胶粗品通过聚四氟乙烯膜过滤，而得到光刻胶成品。本申请所得光刻胶表现出良好的光刻精度和理想的耐刻蚀性。本申请通过含金属铝的丙烯酸化合物和羟基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯的共聚和协同配合，利用金属铝的保护作用，能够有效地提高成膜树脂的耐刻蚀能力。

技术领域

本申请涉及光刻胶的领域，更具体地说，它涉及一种耐刻蚀KrF光刻胶及制备方法。

背景技术

光刻（Photolithography）是平面型晶体管和集成电路生产中的重要工艺之一，对于国民经济的发展具有关键的意义。光刻主要是先在硅基底上覆上一层光刻胶。光刻胶层在曝光时可以被显影液溶解；因此采用特定的光波穿过掩膜板而照射在光刻胶上，可以对光刻胶进行选择性的曝光和溶解，从而掩模板上的特定图形就会呈现在光刻胶层上，并会露出部分硅基底；之后对露出的硅基底进行刻蚀或离子注入，未被溶解的光刻胶可以起到对不需刻蚀或离子注入的硅基底进行保护的作用。

因此，光刻胶是光刻工艺的关键材料。光刻胶根据光刻精度和光源波长的不同，可分为g线光刻胶、i线光刻胶、KrF光刻胶、ArF光刻胶以及EUV光刻胶。其中， KrF光刻胶的光源波长为248nm，属于深紫外光刻胶，主要用于8寸晶圆的制作；该光刻胶由于具有较高的光刻精度和一定的工艺宽容度，而受到广泛的应用。

由于KrF光刻胶在刻蚀中需起到保护硅基底的作用，故提高KrF光刻胶的耐刻蚀性是研究的重点。

发明内容

为了提高KrF光刻胶的耐刻蚀性，本申请提供一种耐刻蚀KrF光刻胶及制备方法。

第一方面，提供了一种耐刻蚀KrF光刻胶，采用如下的技术方案：

耐刻蚀KrF光刻胶，包括成膜树脂，所述成膜树脂包括羟基苯乙烯-苯乙烯-丙烯酸叔丁酯-丙烯酸铝四元共聚物。

通过采用上述技术方案，通过含金属铝的丙烯酸化合物和羟基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯的共聚和协同配合，利用金属铝的保护作用，能够有效地提高成膜树脂的耐刻蚀能力。

在一个具体的可实施方案中，所述羟基苯乙烯-苯乙烯-丙烯酸叔丁酯-丙烯酸铝四元共聚物由羟基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯以及丙烯酸铝按质量比为10：(2.5-4)：(1-2)：(1-2)共聚而成。

通过采用上述技术方案，优化了羟基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯以及丙烯酸铝的配比，有利于获得耐刻蚀性能更为优秀的成膜树脂。

在一个具体的可实施方案中，所述羟基苯乙烯-苯乙烯-丙烯酸叔丁酯-丙烯酸铝四元共聚物由以下方法制得：

按配方取羟基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯以及丙烯酸铝并加入有机溶剂中混合均匀形成混合液，将所述混合液降温到0-5℃；

在氮气氛下，向所述混合液中加入引发剂；之升温到70-90℃，反应至少10h，得到反应液；

在常温常压下，将所述反应液加入水中，沉降化合物，收集固体产物；将固体产物干燥得到成品。

通过采用上述技术方案，优化了羟基苯乙烯-苯乙烯-丙烯酸叔丁酯-丙烯酸铝四元共聚物的制备工艺。

在一个具体的可实施方案中：所述有机溶剂为乙醇。

通过采用上述技术方案，乙醇来源广泛且对人体毒害较小。

在一个具体的可实施方案中，所述引发剂为偶氮二异丁酸二甲酯。