[发明专利]一种正性光刻胶组合物及其制备与使用方法

说明书

本发明涉及一种正性光刻胶组合物及其制备与使用方法，所述光刻胶组合物包括如下质量百分比的各组分：聚合物树脂，光刻胶组合物总质量的15～25％；萘酰亚胺类光致产酸剂，聚合物树脂的1.0～6.0％；酸扩散控制剂，萘酰亚胺类光致产酸剂的8～40％；流平剂，光刻胶组合物总质量的0.1～0.5％；溶剂，补足百分百；所述聚合物树脂包括第一聚合物树脂和第二聚合物树脂。制备方法包括以下步骤：将正性光刻胶组合物的各组分混合。使用方法包括以下步骤：将正性光刻胶组合物涂布在硅片上，依次经过前烘、曝光、后烘和显影，得到光刻图案。本发明提供的正性光刻胶组合物可以有效降低驻波效应，增加光刻胶图形侧壁的垂直性，提高光刻胶成像的分辨率。

技术领域

本发明涉及光刻胶技术领域，具体涉及一种正性光刻胶组合物及其制备与使用方法。

背景技术

光刻胶是制造集成电路的关键材料，其性能直接影响到集成电路芯片上的集成度、运行速度及功耗等性能。

光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种感光性高分子材料，对光和射线的灵敏度高，经紫外光、电子束、准分子激光束、离子束、X射线等的照射或辐射后，能发生光化学反应，使曝光前后胶膜溶解性质发生变化，由此可分为正性光刻胶和负性光刻胶。光刻胶主要由成膜树脂、光致产酸剂、酸扩散控制剂和溶剂等组分组成。

当深紫外光刻胶曝光时，光线透光光刻胶照射在硅(Si)衬底上，在光刻胶和衬底的界面处，光线会被反射，这些反射光和入射光会形成干涉，使得光强沿胶深方向分布不均匀，形成驻波效应。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种正性光刻胶组合物及其制备与使用方法，以降低光刻胶的驻波效应。

为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种正性光刻胶组合物，所述光刻胶组合物包括如下质量百分比的各组分：

所述聚合物树脂包括第一聚合物树脂和第二聚合物树脂；所述第一聚合物树脂为羟基苯乙烯化合物、苯乙烯化合物和丙烯酸叔丁酯化合物的共聚物；所述第二聚合物树脂为羟基苯乙烯化合物、缩醛保护的羟基苯乙烯化合物和如通式I化合物的共聚物；

所述通式I化合物所示结构如下：

式I中，P₁为氢原子或C₁～C₄的烷基；P₂、P₃和P₄各自独立地为C₁～C₁₀的烷基，且P₂、P₃和P₄中至少有一个为C₄～C₁₀的环烷基或P₂、P₃和P₄任意两个可以键结形成环。

本申请使用含有通式1化合物的聚合物树脂，在光刻胶中经曝光后发生化学反应，所生成的物质留在光刻胶中，可以对聚合物起増塑作用，进而有利于曝光区域光致产酸剂的扩散，从而降低光刻胶的驻波效应。

在第一方面的一种实施方式中，所述通式I化合物选自以下结构中的至少一种：

在第一方面的一种实施方式中，所述光刻胶组合物还包括如下技术特征中的至少一项：

a1)所述第一聚合物树脂和所述第二聚合物树脂的质量比为(1：2)～(4：1)；

a2)所述第一聚合物树脂的重均分子量为8000～17000；