[发明专利]KrF负性光刻胶及其制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种KrF负性光刻胶及其制备方法、应用，涉及光刻胶制备的技术领域，包括如下组分：聚对羟基苯乙烯共聚物、酸性催化剂、光致去活剂以及任选的溶剂，其中，聚对羟基苯乙烯共聚物包括含保护基团的聚对羟基苯乙烯共聚物，光致去活剂包括阴离子引发剂。本发明的KrF负性光刻胶，其在非曝光区时，酸性催化剂催化聚对羟基苯乙烯共聚物的保护基团脱落，而在曝光区经248nm波长紫外光曝光后，阴离子引发剂产生的化合物会使酸性催化剂失活，不再催化去保护基团。本发明解决了聚对羟基苯乙烯树脂在交联后难以湿法去胶的技术问题，达到了可以采用湿法去胶，通过常温浸泡即可将光刻胶去除干净的技术效果。

技术领域

本发明涉及光刻胶制备的技术领域，尤其是涉及一种KrF负性光刻胶及其制备方法、应用。

背景技术

用于KrF准分子激光器(248nm)曝光的深紫外负性光刻胶，其应用上虽然不如正性光刻胶，但却一样很重要，该类型的光刻胶用于制造0.25～0.15微米关键尺寸的芯片。

现有的KrF负性光刻胶体系主体树脂主要是聚对羟基苯乙烯，同时还添加了交联剂和光敏催化剂，其在曝光后催化剂产酸，中烘时候催化树脂跟交联剂发生交联反应，最终生成大分子聚合物，不溶于碱性显影液，从而在显影后形成负性图像。然而，聚对羟基苯乙烯的特性使其在交联后难以湿法去胶，而只能在图案转移完成后，采用等离子体轰击的干法方式去胶，而这则大大降低了工艺效率，提高了生产成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种KrF负性光刻胶，能够采用湿法去胶，通过常温浸泡即可将光刻胶去除干净。

本发明的目的之二在于提供一种上述KrF负性光刻胶的制备方法，工艺简单，优秀率高。

本发明的目的之三在于提供一种上述KrF负性光刻胶的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种KrF负性光刻胶包括如下组分：

聚对羟基苯乙烯共聚物、酸性催化剂、光致去活剂以及任选的溶剂；

所述聚对羟基苯乙烯共聚物包括含保护基团的聚对羟基苯乙烯共聚物；

所述含保护基团的聚对羟基苯乙烯共聚物包括下列通式(1)代表的化合物和通式(2)代表的化合物中的至少一种：

其中，a：b＝(5～7)：(5～3)；

其中，m:n＝(5～7)：(5～3)；

所述光致去活剂包括阴离子引发剂。

进一步的，所述含保护基团的聚对羟基苯乙烯共聚物的分子量Mw为1000～20000。

进一步的，所述酸性催化剂为有机酸和无机酸中的至少一种；

进一步优选地，所述有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸以及对甲苯磺酸中的至少一种；

进一步优选地，所述无机酸包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸以及氢氟酸中的至少一种。

进一步的，所述阴离子引发剂包括邻甲苯氨基甲酸苄酯。

进一步的，所述溶剂包括丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸乙酯以及乳酸乙酯中的至少一种。

进一步的，所述KrF负性光刻胶包括按重量份数计的如下组分：

含保护基团的聚对羟基苯乙烯共聚物树脂10～60份、酸性催化剂0.2～5份、阴离子引发剂0.2～5份以及溶剂5～100份。