光致抗蚀剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种光致抗蚀剂组合物，更具体地，本发明专利技术涉及一种包含该感光高分子聚合物的光致抗蚀剂组合物，所述感光高分子聚合物的侧链上含有α－重氮－１，３－二酮结构的感光高分子。本发明专利技术中将一类侧链上含有α－重氮－１，３－二酮结构的感光高分子聚合物应用于紫外非化学增幅型光致抗蚀剂体系中，通过对感光高分子聚合物中聚合单体的选择，本发明专利技术中的抗蚀剂既可为正性抗蚀剂，也可为负性抗蚀剂，具有较高的分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光致抗蚀剂组合物，更具体地，本专利技术涉及一种包含感光高分子聚合物的光致抗蚀剂组合物，所述感光高分子聚合物的侧链上含有α-重氮-1，3-二酮结构的感光高分子。
技术介绍
紫外型光致抗蚀剂适用于g线与i线光刻技术。经紫外光(300-450nm)照射后，曝光区内胶膜在显影液中溶解度发生变化，溶解度增加的为正胶，溶解度减少的为负胶。目前，紫外光致抗蚀剂体系主要有以聚乙烯醇肉桂酸酯为代表的光二聚交联型抗蚀剂和环化橡胶抗蚀剂等负性抗蚀剂体系，还有邻重氮萘醌-酚醛树脂体系为代表的正性抗蚀剂体系。紫外负型光刻胶具有抗蚀性强、粘附性好，针孔少、成本低等优点，但由于其在显影时胶膜会溶胀，从而限制了负胶的分辨率，因此负胶主要用于分立器件和中小规模集成电路等分辨要求不太高的电路的制作中。 1983年，IBM公司首次提出了“化学增幅”的概念，此后化学增幅技术被广泛应用于光刻体系以提高抗蚀剂体系的感度。化学增幅，即在感光组成物中加入光产酸源，在光照时发生量子效率不大于1的光化学反应，产生出一种化学增幅剂(例如质子酸和路易斯酸)，这种化学增幅剂在光照停止后，作为高分子化学反应的催化剂，经由加热或水解等途径使高分子进一步发生化学反应，达到增幅的目的，使最初的光化学量子效率得到数百乃至上千倍的增幅。但是化学增幅型光致抗蚀剂存在曝光后的放置问题，即曝光后必须立即后烘，否则胶膜表层会形成不溶的表层皮或出现剖面为T型的图像(称为T-top图像)。它一方面使酸催化反应的效率受到影响，甚至停止，导致曝光区胶膜在显影液中的溶解性质未产生足够的变化，另一方面这种氨盐在碱性显影液中无法溶解，从而导致不溶表皮层或T-top图形。而如果不进行后烘，则残留的酸发生扩散，导致线宽不均匀，很难做出精细图案。 随着时代的发展，对大规模集成电路的容量要求越来越高，因此对分辨率高的光致抗蚀剂的需求也越来越大。
技术实现思路
本专利技术提供一种抗蚀剂组合物，包括 1)5-50％重量感光高分子聚合物，其为由式(II)重复单元组成的均聚物， 其中 R1代表氢或C1-C6-烷基； R2代表 其中R3和R4各自独立地代表氢、卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基，或者代表由C1-C6-烷基或C1-C6-羟烷基取代或未被取代的氨基； X和Y各自独立地代表O、S或-NR5，其中R5代表氢或C1-C6-烷基； n代表1-6之间的任一整数；以及 2)50-95％重量的溶剂。 本专利技术还提供另一种抗蚀剂组合物，包括 1)5-50％重量感光高分子聚合物，其为一种共聚物，包括 i)10％至100％以下的式(II)重复单元， 其中 R1代表氢或C1-C6-烷基； R2代表 其中R3和R4各自独立地代表氢、卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基，或者代表由C1-C6-烷基或C1-C6-羟烷基取代或未被取代的氨基； X和Y各自独立地代表O、S或-NR5，其中R5代表氢或C1-C6-烷基； n代表1-6之间的任一整数；以及 ii)余量的一种或多种重复单元，其来源于丙烯酸类、丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、苯乙烯类或其混合物，以及 2)50-95％重量的溶剂。 本专利技术的侧链上含有α-重氮-1，3-二酮结构的感光高分子聚合物适合应用于紫外非化学增幅型光致抗蚀剂体系中，通过对感光高分子聚合物中聚合单体的选择，本专利技术中的抗蚀剂既可为正性抗蚀剂，也可为负性抗蚀剂，具有较高的分辨率。 具体实施例方式 本说明书中用到的一些术语具有如下含义 本文所述的“(甲基)丙烯酸”为丙烯酸、甲基丙烯酸以及其混合物的总称，其它类似的表述也可以以相同的方式理解。 除非另外指明，本专利技术的术语卤素(X)包括选自氟、氯、溴和碘的元素，其中优选使用氟、氯和溴，并且特别优选使用氟和氯。 除非另外指明，本说明书中使用的术语“取代”可为单取代或多取代，并且取代基可以相同或不同。 除非另外指明，本说明书中使用的取代基术语“烷基”单独使用时或作为更大基团的一部分使用时，包括直链、支链或环状的，至少含一个或两个碳原子并且优选最多达12个碳原子，更优选最多达10个碳原子，最优选最多达7个碳原子；对于环状烷基的情形，包括稠合环或者含O或S的杂环，但本领域技术人员已知明显不合理的情形除外。 本专利技术提供一种抗蚀剂组合物，包括 1)5-50％重量感光高分子聚合物，其为由式(II)重复单元组成的均聚物， 其中 R1代表氢或C1-C6-烷基； R2代表 其中R3和R4各自独立地代表氢、卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基，或者代表由C1-C6-烷基或C1-C6-羟烷基取代或未被取代的氨基； X和Y各自独立地代表O、S或-NR5，其中R5代表氢或C1-C6-烷基； n代表1-6之间的任一整数；以及 2)50-95％重量的溶剂。 本专利技术还提供另一种抗蚀剂组合物，包括 1)5-50％重量感光高分子聚合物，其为一种共聚物，包括 i)10％至100％以下的式(II)重复单元， 其中 R1代表氢或C1-C6-烷基； R2代表 其中R3和R4各自独立地代表氢、卤素、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基，或者代表由C1-C6-烷基或C1-C6-羟烷基取代或未被取代的氨基； X和Y各自独立地代表O、S或-NR5，其中R5代表氢或C1-C6-烷基； n代表1-6之间的任一整数；以及 ii)余量的一种或多种重复单元，其来源于丙烯酸类、丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、苯乙烯类或其混合物，以及 2)50-95％重量的溶剂。 优选地，本专利技术的抗蚀剂组合物中，式(II)重复单元具有如下含义 R1代表氢、甲基、乙基、正丙基或异丙基； R2代表 其中R3和R4各自独立地代表氢、氟、氯、溴、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基，或者代表单取代、双取代或未取代的氨基，所述取代基各自独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基或羟甲基、羟乙基或羟丙基； X和Y各自独立地代表O、S或-NR5，其中R5代表氢、甲基、乙基、正丙基或异丙基； n代表1、2或3。 更优选地，本专利技术的抗蚀剂组合物中，式(II)重复单元具有如下含义 R1代表氢或甲基； R2代表 其中R3和R4各自独立地代表氢、氟、氯、甲基、甲氧基、N，N-二甲基氨基、N-甲基-N-乙基氨基、N，N-二乙基氨基、N-甲基-N-异丙基氨基或N-甲基-N-异丁基氨基； X和Y各自独立地代表O或-NR5，其中R5代表氢或甲基； n代表1或2。 在本专利技术的一个实施方案中，抗蚀剂组合物中感光高分子化合物使用式(I)的α-重氮-1，3-二酮类化合物制备， 包括如下步骤 a)将芳基乙酰乙酸与酰卤化试剂反应，然后向反应体系中加入含羟基的可聚合化合物，得到取代的1，3-二酮化合物； b)将步骤a)的取代的1，3-二酮与重氮化试剂反应，得到一种α-重氮-1，3-二酮类化合物。 在一个实施方案中，步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗蚀剂组合物，包括：１）５－５０％重量感光高分子聚合物，其为一种共聚物，包括ｉ）１０％至１００％以下的式（Ⅱ）重复单元，＊＊＊（Ⅱ）其中Ｒ↓［１］代表氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］－烷基；Ｒ↓［２］代表＊＊＊，其中Ｒ↓［３］和Ｒ↓［４］各自独立地代表氢、卤素、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］－烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］－烷氧基，或者代表由Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］－烷基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］－羟烷基取代或未被取代的氨基；Ｘ和Ｙ各自独立地代表Ｏ、Ｓ或－ＮＲ↓［５］，其中Ｒ↓［５］代表氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］－烷基；ｎ代表１－６之间的任一整数；以及ｉｉ）余量的一种或多种重复单元，其来源于丙烯酸类、丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、苯乙烯类或其混合物，以及２）５０－９５％重量的溶剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘陆，邹应全，杨遇春，黄勇，刘启升，
申请(专利权)人：深圳市容大电子材料有限公司，北京师范大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]