KrF厚膜光刻胶树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种KrF厚膜光刻胶树脂及其制备方法和应用。本发明专利技术的光刻胶组合物，其包括以下组分：光致产酸剂、树脂和溶剂。本发明专利技术的光刻胶组合物形成的胶膜具有好的性能，具有好的应用前景。的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
KrF厚膜光刻胶树脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种KrF厚膜光刻胶树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前在半导体制造领域，LCD(液晶显示)/BUMP凸块/MEMS微机电/3D-NAND存储器等芯片制造过程中，会用到KrF光源厚膜光刻胶，此类光刻胶既不同于常规的KrF的薄层光刻胶，也不同于ArF光源的光刻胶，而是具有自己独特的性能。
[0003]目前虽然集成电路半导体芯片制造技术在飞速发展，但配套的此类KrF光源的厚膜光刻胶的技术却并没有完全成熟，是目前KrF类光刻胶研究的热点领域。
[0004]KrF光源厚膜光刻胶，目前存在的问题颇多，例如，膜开裂、膜厚均匀性不佳，缺陷多，分辨率及灵敏度不佳，膜剥离性不佳，形状不佳，矩形性差，解析性差，耐热性不够强、并且不能抑制波动现象，以及杂质严重等缺陷。
[0005]因此，本领域亟需开发能综合解决上述问题的厚膜光刻胶。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中KrF光源厚膜光刻胶膜开裂、膜厚均匀性不佳、缺陷多、分辨率及灵敏度不佳、膜剥离性不佳、形状不佳、矩形性差、解析性差、耐热性不够强、不能抑制波动现象或者杂质严重等缺陷，为此，提供了一种KrF厚膜光刻胶树脂及其制备方法和应用。本专利技术的光刻胶组合物形成的胶膜至少具有如下任一优点：不易开裂、厚度均匀、分辨率及灵敏度不佳、膜剥离性佳、形状佳、矩形性佳、解析性佳、耐热性好、还能抑制波动现象以及金属杂质少。
[0007]本专利技术通过以下技术方案来解决上述技术问题。
[0008]本专利技术提供了一种光刻胶组合物，其包括以下组分：光致产酸剂、树脂和溶剂；
[0009]所述的光致产酸剂为PAG1和/或PAG2，其结构如下所示：
[0010][0011]所述的树脂通过以下制备方法制得，所述的树脂的制备方法包括以下步骤：
[0012]在过氧苯甲酰存在下，将如式A所示的单体、如式B所示的单体、如式C所示的单体、如式D所示的单体和如式E所示的单体在乙酸乙酯中进行聚合反应，得到所述的树脂；其中，所述的如式D所示的单体以重量份数计的重量份数为1-10份，所述的如式E所示的单体以重
量份数计的重量份数为1-10份；
[0013]所述的聚合反应的温度为75-80℃；
[0014][0015]式A中，R1为R
1a
取代的5-10元的杂环烷基或-CH2(C＝O)OR
1b
；
[0016]R
1b
为R
1b-1
取代的5-10元的杂环烷基；
[0017]R
1a
和R
1b-1
独立地为氧代、氰基或C
1-4
的烷基；
[0018]所述的R
1a
取代的5-10元的杂环烷和所述的R
1b-1
取代的5-10元的杂环烷基中的杂原子为O，个数为1个或2个；
[0019]式B中，R2为
[0020]n1为1-11中的任意整数；
[0021]R
2a
和R
2b
独立地为C
1-4
的烷基、羟基取代的C
1-4
的烷基、苯基、R
2a-1
取代的苯基、5-6元的环烷基或金刚烷基；
[0022]R
2a-1
为C
1-4
的烷基或C
1-4
的烷氧基；
[0023]或者，R
2a
和R
2b
与其相连的碳原子一起形成5-6元的杂环烷基或R
2b-1
取代的5-6元的杂环烷基，所述的5-6元的杂环烷基和R
2b-1
取代的5-6元的杂环烷基中的杂原子独立地选自O和N，个数为1个或2个；
[0024]R
2b-1
为C
1-4
的烷基或氨基保护基；
[0025]式C中，为单键或者双键；
[0026]R
3a
、R
3b
和R
3c
独立地为H、羟基、氰基、-(C＝O)OR
3a-1
、-O(C＝O)R
3a-2
、C
1-4
的烷基或羟基取代的C
1-4
的烷基；且R
3a
、R
3b
和R
3c
不同时为H；
[0027]R
3a-1
为H、C
1-5
的烷基、
[0028]R
3a-2
为C
1-4
的烷基或苯基；
[0029]或者，R
3a
、R
3b
和R
3c
中的任意两个基团与其相连的碳原子一起形成苯基、5-7元的环烷基、5-7元的环烯基、
[0030]式D中，n2为0或1；
[0031]R
4a
和R
4b
独立地为H或C
1-4
的烷基；且R
4a
和R
4b
不同时为H；
[0032]式E中，R5为H、氰基、C
1-4
的烷基、R
5a
取代的C
1-4
的烷基或-(C＝O)OR
5b
；
10元的杂环烷基优选为10元的杂环烷基优选为更优选为
[0049]本专利技术中，当R
2a
和R
2b
独立地为C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。
[0050]本专利技术中，当R
2a-1
为C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基，更优选为甲基。
[0051]本专利技术中，当R
2a
和R
2b
独立地为羟基取代的C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基，更优选为乙基。
[0052]本专利技术中，当R
2a-1
为C
1-4
的烷氧基时，所述的C
1-4
的烷氧基优选为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基，更优选为甲氧基或正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基。
[0053]本专利技术中，当R
2a
和R
2b
独立地为5-6元的环烷基时，所述的5-6元的环烷基优选为环戊基或环己基，更优选环己基。
[0054]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶组合物，其特征在于，包括以下组分：光致产酸剂、树脂和溶剂；所述的光致产酸剂为PAG1和/或PAG2，其结构如下所示：所述的树脂通过以下制备方法制得，所述的树脂的制备方法包括以下步骤：在过氧苯甲酰存在下，将如式A所示的单体、如式B所示的单体、如式C所示的单体、如式D所示的单体和如式E所示的单体在乙酸乙酯中进行聚合反应，得到所述的树脂；其中，所述的如式D所示的单体以重量份数计的份数为1-10份，所述的如式E所示的单体以重量份数计的份数为1-10份；所述的聚合反应的温度为75-80℃；式A中，R1为R
1a
取代的5-10元的杂环烷基或-CH2(C＝O)OR
1b
；R
1b
为R
1b-1
取代的5-10元的杂环烷基；R
1a
和R
1b-1
独立地为氧代、氰基或C
1-4
的烷基；所述的R
1a
取代的5-10元的杂环烷和所述的R
1b-1
取代的5-10元的杂环烷基中的杂原子为O，个数为1个或2个；式B中，R2为n1为1-11中的任意整数；R
2a
和R
2b
独立地为C
1-4
的烷基、羟基取代的C
1-4
的烷基、苯基、R
2a-1
取代的苯基、5-6元的环烷基或金刚烷基；R
2a-1
为C
1-4
的烷基或C
1-4
的烷氧基；或者，R
2a
和R
2b
与其相连的碳原子一起形成5-6元的杂环烷基或R
2b-1
取代的5-6元的杂环烷基，所述的5-6元的杂环烷基和R
2b-1
取代的5-6元的杂环烷基中的杂原子独立地选自O和N，个数为1个或2个；R
2b-1
为C
1-4
的烷基或氨基保护基；式C中，为单键或者双键；
R
3a
、R
3b
和R
3c
独立地为H、羟基、氰基、-(C＝O)OR
3a-1
、-O(C＝O)R
3a-2
、C
1-4
的烷基或羟基取代的C
1-4
的烷基；且R
3a
、R
3b
和R
3c
不同时为H；R
3a-1
为H、C
1-5
的烷基、R
3a-2
为C
1-4
的烷基或苯基；或者，R
3a
、R
3b
和R
3c
中的任意两个基团与其相连的碳原子一起形成苯基、5-7元的环烷基、5-7元的环烯基、式D中，n2为0或1；R
4a
和R
4b
独立地为H或C
1-4
的烷基；且R
4a
和R
4b
不同时为H；式E中，R5为H、氰基、C
1-4
的烷基、R
5a
取代的C
1-4
的烷基或-(C＝O)OR
5b
；R
5a
为羟基或乙酰基；R
5b
为C
1-4
的烷基。2.如权利要求1所述的光刻胶组合物，其特征在于，当R1为R
1a
取代的5-10元的杂环烷基时，所述的5-10元的杂环烷基为5、6、9或10元杂环烷基；和/或，当R
1b
为R
1b-1
取代的5-10元的杂环烷基时，所述的5-10元的杂环烷基为5、9或10元杂环烷基；和/或，当所述的R
1a
和R
1b-1
独立地为C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为甲基；和/或，当R
2a
和R
2b
独立地为C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基；和/或，当R
2a-1
为C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为甲基；和/或，当R
2a
和R
2b
独立地为羟基取代的C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为乙基；和/或，当R
2a-1
为C
1-4
的烷氧基时，所述的C
1-4
的烷氧基为甲氧基或正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基；和/或，当R
2a
和R
2b
独立地为5-6元的环烷基时，所述的5-6元的环烷基为环己基；和/或，当R
2a
和R
2b
与其相连的碳原子一起形成R
2b-1
取代的5-6元的杂环烷基时，所述的5-6元的杂环烷基为6杂环烷基；和/或，当R
2a
和R
2b
与其相连的碳原子一起形成R
2b-1
取代的5-6元的杂环烷基时，所述的5-6元的杂环烷基中的杂原子为N；和/或，当R
2b-1
为C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为甲基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基；和/或，当R
3a
、R
3b
和R
3c
独立地为C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为叔丁基；和/或，当R
3a
、R
3b
和R
3c
独立地为羟基取代的C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为甲基；和/或，当R
3a-1
为C
1-5
的烷基时，所述的C
1-5
的烷基为乙基或和/或，当R
3a-1
为C
6-10
的芳基时，所述的C
6-10
的芳基为苯基；
和/或，当R
3a-2
为C
6-10
的芳基时，所述的C
6-10
的芳基为苯基；和/或，当R
3a
、R
3b
和R
3c
中的任意两个基团与其相连形成5-7元的环烷基时，所述的5-7元的环烷基为环戊基、环己基或和/或，当R
3a
、R
3b
和R
3c
中的任意两个基团与其相连形成5-7元的环烯基时，所述的5-7元的环烯基为环戊烯基；和/或，当R
4a
和R
4b
独立地为H或C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为甲基、乙基或正丙基；和/或，当R5为R
5a
取代的C
1-4
的烷基时，所述的C
1-4
的烷基为叔丁基；和/或，当R
5b

【专利技术属性】
技术研发人员：王溯，方书农，耿志月，崔中越，唐晨，薛新斌，王世建，王志勇，张君，郗逸凡，
申请(专利权)人：上海新阳半导体材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：