[发明专利]一种酸活性树脂以及光刻胶

说明书

本发明适用于光刻胶技术领域，提供了一种酸活性树脂以及光刻胶，所述酸活性树脂包括：极性侧链基团以及非极性侧链基团，所述极性侧链基团与所述非极性侧链基团互为衍生基团，且所述极性侧链基团与所述非极性侧链基团的原子个数之差为0～5个。本发明通过设计酸活性树脂的结构，从根本上调节酸活性树脂的极性，促使酸活性树脂的极性侧链基团与非极性侧链基团在空间结构上相近，进而使酸活性树脂具有良好的、稳定的极性‑非极性平衡，以促使制备的光刻胶膜具有良好的显影液浸润性，使光刻胶膜与衬底粘附性适中，得到尺度合适的光刻胶膜，以保持良好的线宽粗糙度、灵敏度以及分辨率的有益效果。

技术领域

本发明属于光刻胶技术领域，尤其涉及一种酸活性树脂以及光刻胶。

背景技术

随着半导体芯片性能的提升以及集成电路的集成度指数型增加，导致集成电路中的图形不断缩小。为了制作更小尺寸的图形，根据瑞利方程式，在光刻工艺中需要使用更短波长的光源。光刻工艺的光源波长从365纳米(I-线)发展到248纳米(KrF)、193纳米(ArF)、13纳米(EUV)。为了提高光刻胶的灵敏度，KrF、ArF、EUV光刻胶需要采用化学放大型光敏树脂。所谓“化学放大”是指一个光解产酸剂PAG(光产酸剂，在光的照射下产生少量的酸)分解后产生的酸分子引发一系列化学反应。这些反应能增强光刻胶材料曝光前后的溶解能力的差异，从而使曝光区的光刻胶薄膜极性发生反转，能够被显影液洗掉；非曝光区的薄膜得到保留而形成图形。

酸活性树脂、光敏剂、酸抑制剂和溶剂是光刻胶的主要成分，其中，酸活性树脂对光刻胶性能有重大影响。酸活性树脂决定了光刻胶膜的显影液浸润性和光刻胶膜与衬底的黏附性，而光敏剂、酸抑制剂和酸活性树脂的相容性也对最终光刻图形产生影响。现有技术中，在光刻胶膜的显影液浸润性差、光刻胶膜与衬底的粘附性过强或过弱时，容易导致线宽粗糙度增加、灵敏度降低、倒胶、光刻胶残留或分辨率降低等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种酸活性树脂，旨在解决光刻胶的酸活性树脂制备的光刻胶膜的显影液浸润性差、光刻胶膜与衬底的粘附性过强或过弱的问题。

本发明实施例是这样实现的，本发明实施例提供一种酸活性树脂，所述酸活性树脂包括：

极性侧链基团以及非极性侧链基团，所述极性侧链基团与所述非极性侧链基团互为衍生基团，且所述极性侧链基团与所述非极性侧链基团的原子个数之差为0～5个。

更进一步地，所述极性侧链基团与所述非极性侧链基团的物质的量之比为30:70～70:30。

更进一步地，所述极性侧链基团与所述非极性侧链基团的物质的量之比为40:60～60:40。

更进一步地，所述极性侧链基团包括碳氮基团、碳氧基团、碳磷基团以及碳硫基团中的一种或多种。

更进一步地，所述非极性侧链基团包括烷烃基团、烯烃基团、炔烃基团以及环烷烃基团中的一种或多种。

更进一步地，所述非极性侧链基团具有光酸活性，所述非极性侧链基团在酸性条件下转化成极性侧链基团。

更进一步地，所述酸活性树脂包括聚苯乙烯类树脂、聚(甲基)丙烯酸树脂、环氧树脂以及含芳基的树枝状树脂中的一种或多种。

本发明实施例还提供一种光刻胶，其特征在于，所述光刻胶包括如上所述的质量百分比为1％-10％的酸活性树脂、质量百分比为0.1％-5％的光敏剂、质量百分比为0.001％-1％酸抑制剂，以及有机溶剂。。

更进一步地，所述光刻胶还包括：

光敏剂，所述光敏剂包括至少一个端部基团与所述酸活性树脂的极性侧链基团中的功能基团互为衍生基团，或者与所述酸活性树脂的非极性侧链基团互为衍生基团。

更进一步地，所述光刻胶还包括：