[发明专利]一种能够用于90～60nm半导体制程的ArF光刻胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种能够用于90～60nm半导体制程的ArF光刻胶，其特征在于：所述光刻胶为化学放大型光刻胶，制备原料包括以下成分：(A)感光性聚合物；(B)光敏剂；(C)酸扩散终止剂；(D)溶剂；

其中，所述感光性聚合物由含有至少一个能够通过酸水解产生酸性基团的结构单元(a1)和至少一个具有环状基团的结构单元(a2)组成，所述结构单元(a1)的摩尔占比为20～99％；所述结构单元(a1)如下：

所述结构单元(a2)如下：

2.根据权利要求1所述的能够用于90～60nm半导体制程的ArF光刻胶，其特征在于：所述成分(A)的浓度为1-15wt％，所述成分(B)的浓度为0.02-1wt％，所述成分(C)的浓度为0.01-1wt％。

3.根据权利要求1所述的能够用于90～60nm半导体制程的ArF光刻胶，其特征在于：所述成分(B)满足以下条件：

1)摩尔吸光系数小于5×10^-5L/(cm﹒mol)；

2)金属离子含量小于30ppb。

4.根据权利要求1所述的能够用于90～60nm半导体制程的ArF光刻胶，其特征在于：所述成分(B)包含由下式表示的化合物：

通式(4A)和(4B)中，Rd₁、Rd₂、Rd₃、Rd₁’、Rd₂’各自独立地表示有机基团，所述有机基团选自C1-C20的直链烷基、C1-C20的分支烷基或C1-C20的芳基；

Rd₁、Rd₂和Rd₃取代基中的两个可经由单键或键联基团连接成环，所述键联基团选自酯键、酰胺键、羰基、亚甲基、亚乙基或醚键；

X^-表示非亲核性阴离子且选自磺酸根阴离子、双磺酰基酰胺阴离子、三磺酰基甲基阴离子。

5.根据权利要求4所述的能够用于90～60nm半导体制程的ArF光刻胶，其特征在于：所述X^-选自下式表示的阴离子：

通式(5A)、(5B)、(5C)中，Re₁、Re₁’、Re₂’、Re₁”、Re₂”、Re₃”各自独立地表示C1-C10的烷基衍生物或C6-C20的芳基衍生物，所述C1-C10的烷基的衍生物为在α位处经氟原子或氟烷基取代的C1-C10的烷基，所述C6-C20的芳基的衍生物为经氟原子或氟烷基取代的C6-C20的芳基。

6.根据权利要求1所述的能够用于90～60nm半导体制程的ArF光刻胶，其特征在于：所述成分(B)包含以下结构式的化合物：

7.一种如权利要求2-6任一项所述的ArF光刻胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将所述成分(A)、(B)、(C)加入至所述成分(D)中；

S2、在15-60℃下混合搅拌6-72h即得所述ArF光刻胶。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤S2在20-50℃下混合搅拌12-48h。

9.一种如权利要求2-6任一项所述的ArF光刻胶在光刻膜的制备中的应用，其特征在于：所述应用包括以下步骤：

1)将所述的光刻胶涂布于衬底上；

2)对涂布后的光刻胶进行一次烘烤，除去溶剂；

3)对除去溶剂后的光刻胶进行曝光；

4)对曝光后的光刻胶进行二次烘烤；

5)对经二次烘烤后的光刻胶用显影液进行显影得到光刻图形。