[发明专利]一种光刻胶用改性酚醛树脂及其制备方法和光刻胶组合物

说明书

本发明属于光刻胶微电子化学技术领域，公开了一种光刻胶用改性酚醛树脂及其制备方法和光刻胶组合物，所述改性酚醛树脂，包含式I所示聚合物结构，其中n和m为摩尔占比，0.09≤n≤0.91，0.09≤m≤0.91，n+m＝1；所述R₁和R₂分别独立的为H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃中的一种或多种。本发明改善了酚醛树脂的溶解性能，同时，本发明将式III化合物引入酚醛树脂的侧链结构中，进一步改善了酚醛树脂耐热性。本发明的改性酚醛树脂制成的光刻胶组合物具有优良的灵敏度和分辨率。

技术领域

本发明涉及光刻胶微电子化学技术领域，具体涉及一种光刻胶用改性酚醛树脂及其制备方法和光刻胶组合物。

背景技术

光刻胶是集成电路制造的核心耗材，也是影响集成电路性能、良率及可靠性的关键因素。根据光刻胶的化学反应机理和显影原理，光刻胶可以分为正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶的曝光区域会发生光解反应，使光刻胶降解为能够溶解于显影液的物质。负性光刻胶的曝光区域会发生交联反应不能溶于显影液中，非曝光区域能够溶解于显影液中。

G/I线光刻胶以线性酚醛树脂为主体树脂，重氮萘醌为感光剂，通过曝光、显影等光刻工艺程序将掩模版的图案转移复制至晶圆上。线性酚醛树脂抗干法、湿法腐蚀性强，但线性酚醛树脂的玻璃化温度较低，耐热性不足，日前大多数微电子加工工艺中要求的光刻胶耐热温度在200℃甚至更高。但是一般的线性酚醛树脂的耐热性不足，光刻过程中增大了催化剂的迁移，无法满足更高分辨率的电路器件，常规酚醛树脂在高于140℃就会出现光刻图形变形而影响光刻胶的分辨率。集成电路的制造中，光刻胶的分辨率直接影响光刻器件的精密性能。如何在保证图形质量的情况下，提高光刻胶光刻效率和分辨率是当前光刻胶产品配方开发的重点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种光刻胶用改性酚醛树脂及其制备方法和光刻胶组合物。

本发明的技术方案如下：

一种光刻胶用改性酚醛树脂，包含式I所示聚合物结构：

其中n和m为摩尔占比，0.09≤n≤0.91，0.09≤m≤0.91，n+m＝1；

所述R₁和R₂分别独立的为H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃中的一种或多种。

优选地，0.1≤n≤0.8，更优选0.2≤n≤0.5。

一种光刻胶用改性酚醛树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)在保护气氛和无水条件下，将式II酚醛树脂、式III化合物和催化剂加入到有机溶剂中，搅拌均匀，进行反应；

(2)反应结束后，在水或正己烷或水乙醇混合溶剂中沉淀，过滤，干燥滤饼，将滤饼溶于有机溶剂，在水或正己烷或水乙醇混合溶剂中再次沉淀、过滤、干燥滤饼，得到光刻胶用改性酚醛树脂；

所述式II酚醛树脂、式III化合物的结构如下：

所述R₁和R₂分别独立的为H、CH₃、CH₂CH₃、CH₂CH₂CH₃中的一种或多种。