一种耐刻蚀性的酚醛系正型光刻胶制造技术

本发明专利技术公开一种耐刻蚀性的酚醛系正型光刻胶，其主要成分为酚醛树脂、光敏化合物和溶剂，特点在于，所述酚醛系正型光刻胶中还含0.5～30 wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。本发明专利技术所述的光刻胶在光刻后的干法刻蚀工序中，等离子体对胶膜图形进行物理轰击和化学反应双重作用刻蚀，胶层中的碳氧成分形成挥发性反应物被去除，而金属成分则会慢慢沉积下来，并在胶膜表面形成新的金属保护层，从而达到提高光刻胶耐刻蚀的目的。本发明专利技术所述光刻胶可广泛应用于需要干法刻蚀的微电子元器件生产的领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光刻胶领域，具体涉及一种耐刻蚀性的酚醛系正型光刻胶。
技术介绍
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蚀刻的薄膜材料。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。酚醛系正型光刻胶因其具有感光度高、产出率高、工艺宽容度高、去胶容易等显著优点，广泛应用于MEMS、LED、IC、LCD等光刻制程中。但现有酚醛系正型光刻胶在耐刻蚀性能方面的表现非常一般，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，但效果并不理想，且高温对光刻胶的耐温性要求也更高。另有报道的采用在光刻胶图案与被蚀刻的衬底之间涂布一层具有高抗蚀刻性的无机或有机层，也即“抗蚀剂下层”或“硬掩膜”，以达到耐刻蚀目的的，如CN103906740A、CN105612459A，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。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种高耐刻蚀性的酚醛体系正型光刻胶，在深度刻蚀中避免了多层膜工艺，且有效的降低了光刻胶膜厚、增大了坚膜温度的工艺宽容度，使工艺流程更为简单。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种耐刻蚀性的酚醛系正型光刻胶，主要成分为酚醛树脂、光敏化合物和溶剂，其特点在于，所述酚醛系正型光刻胶中含0.5～30wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。优选地，所述酚醛系正型光刻胶中含1～20wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。更优选地，所述酚醛系正型光刻胶中含2～10wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。优选地，所述金属化合物是由选自包括镁、钙、钡、钛、锆、铪、钒、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镉、铟、锡、锑中的至少一种与选自包括烷基、烯基、烷氧基、酰氧基、β-二酮类配体、C≡O、卤素、硝基、硝酸根中的至少一种所形成的配合物或盐。所述的烷基可以是直链、具有支链或环状的碳数1～10的烷基，例如：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基-正丁基、2-甲基-正丁基、3-甲基-正丁基、1,1-二甲基-正丙基、1,2-二甲基-正丙基、2,2-二甲基-正丙基、1-乙基-正丙基、正己基、1-甲基-正戊基、2-甲基-正戊基、3-甲基-正戊基、4-甲基-正戊基、1,1-二甲基-正丁基、1,2-二甲基-正丁基、1,3-二甲基-正丁基、2,2-二甲基-正丁基、2,3-二甲基-正丁基、3,3-二甲基-正丁基、1-乙基-正丁基、2-乙基-正丁基、1,1,2-三甲基-正丙基、1,2,2-三甲基-正丙基、1-乙基-1-甲基-正丙基及1-乙基-2-甲基-正丙基、环丙基、环丁基、1-甲基-环丙基、2-甲基-环丙基、环戊基、1-甲基-环丁基、2-甲基-环丁基、3-甲基-环丁基、1,2-二甲基-环丙基、2,3-二甲基-环丙基、1-乙基-环丙基、2-乙基-环丙基、环己基、1-甲基-环戊基、2-甲基-环戊基、3-甲基-环戊基、1-乙基-环丁基、2-乙基-环丁基、3-乙基-环丁基、1,2-二甲基-环丁基、1,3-二甲基-环丁基、2,2-二甲基-环丁基、2,3-二甲基-环丁基、2,4-二甲基-环丁基、3,3-二甲基-环丁基、1-正丙基-环丙基、2-正丙基-环丙基、1-异丙基-环丙基、2-异丙基-环丙基、1,2,2-三甲基-环丙基、1,2,3-三甲基-环丙基、2,2,3-三甲基-环丙基、1-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-1-甲基-环丙基、2-乙基-2-甲基-环丙基及2-乙基-3-甲基-环丙基等。所述的烯基可以是直链、具有支链或环状的碳数2～10的烯基，例如：乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-正丙基乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1-异丙基乙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-环戊烯基、2-环戊烯基、3-环戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、1-正丁基乙烯基、2-甲基-1-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、2-正丙基-2-丙烯基、3-甲基-1-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基、3-甲基-4-戊烯基、3-乙基-3-丁烯基、4-甲基-1-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、1,1-二甲基-2-丁烯基、1,1-二甲基-3-丁烯基、1,2-二甲基-1-丁烯基、1,2-二甲基-2-丁烯基、1,2-二甲基-3-丁烯基、1-甲基-2-乙基-2-丙烯基、1-s-丁基乙烯基、1,3-二甲基-1-丁烯基、1,3-二甲基-2-丁烯基、1,3-二甲基-3-丁烯基、1-异丁基乙烯基、2,2-二甲基-3-丁烯基、2,3-二甲基-1-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-3-丁烯基、2-异丙基-2-丙烯基、3,3-二甲基-1-丁烯基、1-乙基-1-丁烯基、1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、1-正丙基-1-丙烯基、1-正丙基-2-丙烯基、2-乙基-1-丁烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-乙基-3-丁烯基、1,1,2-三甲基-2-丙烯基、1-叔丁基乙烯基、1-甲基-1-乙基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基、1-乙基-2-甲基-2-丙烯基、1-异丙基-1-丙烯基、1-异丙基-2-丙烯基、1-甲基-2-环戊烯基、1-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-1-环戊烯基、2-甲基-2-环戊烯基、2-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-4-环戊烯基、2-甲基-5-环戊烯基、2-亚甲基-环戊基、3-甲基-1-环戊烯基、3-甲基-2-环戊烯基、3-甲基-3-环戊烯基、3-甲基-4-环戊烯基、3-甲基-5-环戊烯基、3-亚甲基-环戊基、1-环己烯基、2-环己烯基及3-环己烯基、1-甲基-2,4-环戊二烯等。所述的烷氧基为碳数1～10的烷氧基，例如：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、1-甲基-正丁氧基、2-甲基-正丁氧基、3-甲基-正丁氧基、1,1-二甲基-正丙氧基、1,2-二甲基-正丙氧基、2，2-二甲基-正丙氧基、1-乙基-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐刻蚀性的酚醛系正型光刻胶，主要成分为酚醛树脂、光敏化合物和溶剂，其特征在于，所述酚醛系正型光刻胶中含0.5～30 wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。

【技术特征摘要】
1.一种耐刻蚀性的酚醛系正型光刻胶，主要成分为酚醛树脂、光敏化合物和溶剂，其特征在于，所述酚醛系正型光刻胶中含0.5～30wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。2.根据权利要求1所述的酚醛系正型光刻胶，其特征在于，所述酚醛系正型光刻胶中含1～20wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。3.根据权利要求2所述的酚醛系正型光刻胶，其特征在于，所述酚醛系正型光刻胶中含2～10wt%的可溶于所述溶剂的金属化合物。4.根据权利要求1所述的酚醛系正型光刻胶，其特征在于，所述金属化合物是由选自包括镁、钙、钡、钛、锆、铪、钒、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镉、铟、锡、锑中的至少一种与选自包括烷基、烯基、烷氧基、酰氧基、β-二酮类配体、C≡O、卤素、硝基、硝酸根中的至少一种所形成的配合物或盐。5.根据权利要求1所述的酚醛系正型光刻胶，其特征在于，所述酚醛树脂是由苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲苯酚、三甲基苯酚、叔丁基苯酚、乙基苯酚、2-萘酚、1,3-二羟基萘酚中的至少一种与醛在酸性或碱性催化剂存在下缩聚而成的树脂聚合物。6.根据权利要求1所述的酚醛系正型光刻胶，其特征在于，所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙逊运，吴淑财，谢桂兰，孙毓，
申请(专利权)人：潍坊星泰克微电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37