[发明专利]一种酸扩散抑制剂的制备方法及光刻胶组合物

说明书

本发明适用于光刻胶技术领域，提供了一种酸扩散抑制剂的制备方法及光刻胶组合物，通过一锅法制备酸扩散抑制剂，首先将甲基丙烯醇酐、烷基醇类、胺类物质和催化剂按一定摩尔比与反应溶剂混合得到混合物，所述甲基丙烯醇酐、烷基醇类、胺类物质和催化剂的摩尔比为1:2:(2～4):(0.01～0.1)；其次，将所述混合物加热至60～95℃进行反应，并反应8～12h；最后将得到的反应溶液用饱和氢氧化钠水溶液洗涤，分液后得到有机相浓缩物为所述酸扩散抑制剂。本发明提供的制备方法操作简单、收率大，降低了生产。成本，同时提供的光刻胶组合物的分辨率和线宽粗糙度高，改善光刻胶组合物的光刻性能。

技术领域

本发明属于高分子聚合物技术领域，尤其涉及一种酸扩散抑制剂的制备方法及光刻胶组合物。

背景技术

光刻胶的三个重要参数包括分辨率、灵敏度和线宽粗糙度，它们决定了光刻胶在芯片制造时的工艺窗口。随着半导体芯片性能不断提升，集成电路的集成度呈指数型增加，集成电路中的图形不断缩小。为了制作更小尺寸的图形，必须提高光刻胶的上述三个性能指标。根据瑞利方程式，在光刻工艺中使用短波长的光源可以提高光刻胶的分辨率。光刻工艺的光源波长从365nm(I-线)发展到248nm(KrF)、193nm(ArF)、13nm(EUV)。为提高光刻胶的灵敏度，目前主流的KrF、ArF、EUV光刻胶采用了化学放大型光敏树脂。

研究表明，在化学放大型光刻胶曝光之后，控制光酸扩散是提高分辨率和减少线宽粗糙度的重要手段。提高控制光酸扩散能力的途径之一是利用酸碱中和的原理，使用碱性化合物来减低光酸扩散范围，这类碱性化合物被称为酸扩散抑制剂。

然而，现有技术中酸扩散抑制剂的制备方法一般通过先酯化反应再进行加成反应制得，制备过程复杂，且制得的酸扩散抑制剂导致光刻胶组合物的成膜能力差，出现光刻胶膜脆裂、剥落等问题。

因此，有必要提供一种新的酸扩散抑制剂的制备方法及光刻胶组合物以解决上述问题。

发明内容

本发明实施例提供的一种酸扩散抑制剂的制备方法及光刻胶组合物，旨在解决酸扩散抑制剂制备过程复杂，且制得的酸扩散抑制剂导致光刻胶组合物的成膜能力差，出现光刻胶膜脆裂、剥落等问题。

本发明实施例是这样实现的，提供一种酸扩散抑制剂的制备方法，通过一锅法制备酸扩散抑制剂，其包括以下步骤：

步骤S01、将甲基丙烯醇酐、烷基醇类、胺类物质和催化剂按一定摩尔比与反应溶剂混合得到混合物，所述甲基丙烯醇酐、烷基醇类、胺类物质和催化剂的摩尔比为1:2:(2～4):(0.01～0.1)；

步骤S02、将所述混合物加热至60～95℃进行反应，并反应8～12h；

步骤S03、将步骤S02中得到的反应溶液用饱和氢氧化钠水溶液洗涤，分液后得到有机相浓缩物为所述酸扩散抑制剂。

更进一步地，所述烷基醇包括环戊基、环己基、取代降冰片基、取代金刚烷基与多环化合物基团中的任意一种。

更进一步地，所述胺类物质包括脂肪胺和芳香胺，具体包括正丁胺、异丁胺、新丁胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、乙醇胺、二乙醇胺、苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺、丁基苯胺、二苯胺、环己基苯胺、二(对甲基)苯胺、二(对叔丁基)苯胺、二(对甲氧基)苯胺、二(对硝基)苯胺、哌啶、4-甲基哌啶、4-乙基哌啶、4-叔丁基哌啶、4-吡咯烷-1-基-哌啶、4-哌啶基哌啶、4-二甲胺基哌啶、4-二乙胺基哌啶、N-乙基-N-甲基-4-哌啶胺或N-丙基-N-甲基-4-哌啶胺、哌嗪中的任意一种。

更进一步地，所述催化剂为乙酰丙酮锰。

更进一步地，所述反应溶剂包括甲苯、二甲苯、环己酮、甲苯环己酮、氯苯、二氯苯、二氯乙烷、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、DMF、DMSO、四氢呋喃中的一种或多种。