一种化学放大型正性紫外光刻胶及其制备与使用方法技术

本发明专利技术涉及一种化学放大型正性紫外光刻胶及其制备与使用方法，所述光刻胶包括如下质量百分比的各组分：聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂25～45％；光致产酸剂0.5～1.5％；酸猝灭剂0.1～0.2％；交联剂2～4％；流平剂0.1～0.5％；溶剂48.8～72.3％。制备方法包括以下步骤：按化学放大型正性紫外光刻胶的各组分混合。使用方法包括以下步骤：将化学放大型正性紫外光刻胶涂布在硅片上，依次经过前烘、曝光、后烘和显影。本发明专利技术解决光刻胶开裂的问题，尤其正性厚膜(10～30μm)光刻胶的开裂问题，适合集成电路后段钝化层或高能注入工艺，扩大应用范围。扩大应用范围。扩大应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种化学放大型正性紫外光刻胶及其制备与使用方法


[0001]本专利技术涉及光刻胶
，具体涉及一种化学放大型正性紫外光刻胶及其制备与使用方法。

技术介绍

[0002]集成电路后段钝化保护层或高能注入工艺经常使用到厚度接近或大于20μm I
‑
line厚膜光刻胶。但是在研究和使用过程中遇到的常见问题就是胶膜开裂问题，严重影响推广应用。为解决这个问题，人们做了许多努力。
[0003]例如：美国专利US6716568中采用多元醇活性稀释剂改善涂膜开裂。美国专利US5102772中采用小分子活性稀释剂改善涂膜开裂，如XD7342、CY179。
[0004]江苏汉拓光学材料有限公司的中国专利CN108132584B《一种包含聚对羟基苯乙烯类聚合物和丙烯酸酯共聚物的光刻胶组合物》通过增加丙烯酸酯共聚物的分子量以及提高丙烯酸酯共聚物分子链的柔性，并将丙烯酸酯共聚物与传统的聚对羟基苯乙烯类聚合物共混，解决了基于丙烯酸酯的光刻胶在厚度大于或等于6μm时的开裂问题。
[0005]但是上述专利对于解决正性厚膜(10～30μm)紫外光刻胶的开裂问题无法得到令人满意的效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能有效解决化学放大型正性紫外光刻胶开裂的问题的化学放大型正性紫外光刻胶及其制备与使用方法。
[0007]为了实现本专利技术之目的，本申请提供以下技术方案。
[0008]在第一方面中，本申请提供一种化学放大型正性紫外光刻胶，所述光刻胶包括如下质量百分比的各组分：
[0009][0010]在第一方面的一种实施方式中，所述聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂包括第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂和第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂；
[0011]所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂包括第一聚对羟基苯乙烯和/或第一聚对羟基苯乙烯的衍生物，其中，所述第一聚对羟基苯乙烯为对羟基苯乙烯、苯乙烯和丙烯酸叔丁酯的共聚物，所述第一聚对羟基苯乙烯的衍生物包括叔丁氧羰基保护的第一聚对羟基苯
乙烯、叔丁基保护的第一聚对羟基苯乙烯、缩醛保护的第一聚对羟基苯乙烯和缩酮保护的第一聚对羟基苯乙烯中的一种或多种；
[0012]所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂为对羟基苯乙烯、苯乙烯和对甲氧基苯乙烯的共聚物。
[0013]在第一方面的一种实施方式中，所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的质量百分比为5～15％，所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的质量百分比为20～30％。
[0014]在第一方面的一种实施方式中，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：
[0015]1a)所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂为江苏汉拓光学材料有限公司ST25；
[0016]1b)所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的重均分子量为20000～30000；
[0017]1c)所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的分子量分布系数为1.5～3.5；
[0018]1d)所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂为江苏汉拓光学材料有限公司S601；
[0019]1e)所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的重均分子量为6000～18000；
[0020]1f)所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的分子量分布系数为1.5～2.5。
[0021]在第一方面的一种实施方式中，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：
[0022]2a)所述光致产酸剂选自N
‑
羟基萘酰亚胺三氟甲磺酸、(4,8
‑
二羟基
‑1‑
萘基)二甲基锍三氟甲磺酸盐、(4,7
‑
二羟基
‑1‑
萘基)二甲基锍三氟甲磺酸盐、(4
‑
甲氧基萘基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4
‑
苯基硫代苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、2
‑
(苯并[d][1,3]二氧戊环
‑5‑
基)
‑
4,6
‑
双(三氯甲基)
‑
1,3,5
‑
三嗪、2
‑
(2,4
‑
二甲氧基苯乙烯基)
‑
4,6
‑
双(三氯甲基)
‑
1,3,5
‑
三嗪和2
‑
[4
‑
(4
‑
甲氧基苯基)苯基]‑
4,6
‑
双(三氯甲基)
‑
1,3,5
‑
三嗪中的至少一种；
[0023]2b)所述酸猝灭剂选自三乙胺、三丁胺、三辛胺和三(3,6
‑
二氧杂庚基)胺中的至少一种；
[0024]2c)所述交联剂选自二乙二醇二乙烯基醚、四甲氧甲基甘脲和六甲氧甲基三聚氰胺中的至少一种；
[0025]2d)所述流平剂选自3M氟碳表面活性剂FC
‑
4430和特洛伊Troysol S366中的至少一种；
[0026]2e)所述溶剂选自苯甲醚、甲苯、二甲苯、三甲苯、氯代苯、二氯苯、丙二醇单醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二缩乙二醇甲醚、二缩乙二醇乙醚、二缩乙二醇甲乙醚、醋酸丁酯、醋酸新戊酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、双丙酮醇、γ
‑
丁内脂和乳酸乙酯中的至少一种。
[0027]在第二方面，本申请还提供一种如上所述化学放大型正性紫外光刻胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将所述聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂、所述光致产酸剂、所述酸猝灭剂、所述交联剂、所述流平剂以及所述溶剂按比例进行混合后，得到所述化学放大型正性紫外光刻胶。
[0028]在第二方面的一种实施方式中，在所有原料混合后，所述制备方法包括过滤。
[0029]在第二方面的一种实施方式中，过滤孔径为1～5μm。
[0030]在第三方面，本申请还提供一种如上所述化学放大型正性紫外光刻胶的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：
[0031]将所述化学放大型正性紫外光刻胶涂布在硅片上，依次经过前烘、曝光、后烘和显影，得到光刻图案。
[0032]在第三方面的一种实施方式中，所述使用方法还包括如下技术特征中的至少一项：
[0033]3a)前烘温度为70～130℃；
[0034]3b)前烘时间为3～7min；
[0035]3c)所述曝光使用的曝光机为LED 365nm接触式曝光机；
[0036]3d)曝光能量为200～500mJ/cm2；
[0037]3e)后烘温度为70～130℃；
[0038]3f)后烘时间为1～3min；
[0039]3g)所述显影采用的显影液包括四甲基氢氧化铵；
[0040]3h)显影时间为1～5min。
[0041]与现有技术相比，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学放大型正性紫外光刻胶，其特征在于，所述光刻胶包括如下质量百分比的各组分：2.如权利要求1所述的化学放大型正性紫外光刻胶，其特征在于，所述聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂包括第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂和第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂；所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂包括第一聚对羟基苯乙烯和/或第一聚对羟基苯乙烯的衍生物，其中，所述第一聚对羟基苯乙烯为对羟基苯乙烯、苯乙烯和丙烯酸叔丁酯的共聚物，所述第一聚对羟基苯乙烯的衍生物包括叔丁氧羰基保护的第一聚对羟基苯乙烯、叔丁基保护的第一聚对羟基苯乙烯、缩醛保护的第一聚对羟基苯乙烯和缩酮保护的第一聚对羟基苯乙烯中的一种或多种；所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂为对羟基苯乙烯、苯乙烯和对甲氧基苯乙烯的共聚物。3.如权利要求2所述的化学放大型正性紫外光刻胶，其特征在于，所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的质量百分比为5～15％，所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的质量百分比为20～30％。4.如权利要求2所述的化学放大型正性紫外光刻胶，其特征在于，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：1a)所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂为江苏汉拓光学材料有限公司ST25；1b)所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的重均分子量为20000～30000；1c)所述第一聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的分子量分布系数为1.5～3.5；1d)所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂为江苏汉拓光学材料有限公司S601；1e)所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的重均分子量为6000～18000；1f)所述第二聚对羟基苯乙烯类聚合物树脂的分子量分布系数为1.5～2.5。5.如权利要求1所述的化学放大型正性紫外光刻胶，其特征在于，所述光刻胶还包括如下技术特征中的至少一项：2a)所述光致产酸剂选自N
‑
羟基萘酰亚胺三氟甲磺酸、(4,8
‑
二羟基
‑1‑
萘基)二甲基锍三氟甲磺酸盐、(4,7
‑
二羟基
‑1‑
萘基)二甲基锍三氟甲磺酸盐、(4
‑
甲氧基萘基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4
‑
苯基硫代苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、2
‑
(苯并[d][1,3]二氧戊环
‑5‑
基)
‑
4,6
‑
双(三氯甲基)
‑
1,3,5
‑
三嗪、2
‑
(2,4...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅志伟，潘新刚，刘平，吴信，刘军林，梅崇余，冉瑞成，
申请(专利权)人：江苏汉拓光学材料有限公司，
类型：发明
国别省市：