[发明专利]一种光刻胶组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及光刻胶技术领域，具体涉及一种光刻胶组合物及其制备方法；包括原料为对羟基苯乙烯共聚物30～45份、三苯基硫鎓盐2～4份、金属团簇物8～15份、环氧乙烷10～20份、自由基光引发剂2～3份、溶剂30～40份；以对羟基苯乙烯共聚物为主体、三苯基硫鎓盐为光致产酸剂，添加金属团簇物增加对紫外光的吸收，枝状环氧乙烷树脂在酸性条件下，发生开环反应后再彼此连接，形成交联网状结构，降低光刻胶膜的溶解性，添加自由基光引发剂，制备成负性光刻胶组合物，对深紫外光具有较强的吸收能力，提高了光刻胶的灵敏度和抗刻蚀性能，光刻胶的最小分辨尺寸小，光照区域形成网状结构，不易被洗脱，负性光刻胶整体性能得到提高。

技术领域

本发明涉及光刻胶技术领域，具体涉及一种光刻胶组合物及其制备方法。

背景技术

光刻技术是半导体行业中制作微纳尺寸的重要手段，其中光刻胶是图形转移的基础，光刻胶作为光刻工艺的核心基础材料，通常情况下由树脂、光敏剂、溶剂和其他助剂组成。随着光刻尺寸向更小尺寸发展的需求，光源由g线(436nm)、i线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)向极紫外(13.5nm)发展，更短的波长能够实现更小分辨尺寸图案的光刻，但是其高达92eV的能量对光刻胶的抗刻蚀能力有了新的要求，此外光刻胶的分辨能力同样是制约光刻尺寸的重要因素之一。

我国在高端光刻领域还有所薄弱，光刻胶在KrF_、ArF和极紫外光用光刻胶距离一流程度还有所差距，国内自产可替代用光刻胶较少，产品不够成熟，近年来，国内在KrF_、ArF用光刻胶有所追赶，极紫外光用光刻胶有望追上世界一流程度。传统光刻胶不适用于极紫外光刻，传统C键的光刻胶对极紫外光吸收较少，造成较大的能量浪费，且影响光刻的分辨率、粗糙度和最小分辨尺寸；极紫外光刻用到的光子能量高达92eV，曝光过程中，现有光刻胶几乎所有的原子都能吸收EUV光子而发生电离，并产生高能量的二次电子(65～87eV)会造成粗糙度的增加，不适用于越来越薄的光刻胶。

针对极紫外光刻胶，需要发展一种对极紫外吸收能力强、抗刻蚀性能好的光刻胶，且光刻胶需要具有较好的稳定性，对极紫外反应较为灵敏，光刻胶分辨尺寸小，以满足国内对极紫外光刻胶的发展需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻胶组合物及其制备方法，使得制备成的负性光刻胶组合物，对深紫外光具有较强的吸收能力，提高了光刻胶的灵敏度和抗刻蚀性能，光刻胶的最小分辨尺寸小，光照区域形成网状结构，不易被洗脱，负性光刻胶整体性能得到提高。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光刻胶组合物，包括以下质量份数的原料：

所述光刻胶组合物的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：避光条件下，取二分之一质量份数的溶剂放置于反应容器中，氮气排空，后持续通入氮气，加入质量份数的金属团簇物，搅拌混合均匀，加入质量份数的三苯基硫鎓盐，继续搅拌混合均匀，得到混合物A；

步骤二：避光条件下，取剩余质量份数的溶剂放置于反应容器中，氮气排空，后持续通入氮气，加入取质量份数的对羟基苯乙烯共聚物、环氧乙烷和自由基光引发剂，搅拌混合均匀，得到混合物B；

步骤三：避光条件下，将步骤一得到的混合物A、步骤二得到的混合物B混合，磁力搅拌3～12h，得到光刻胶组合物。

进一步优选，所述对羟基苯乙烯共聚物结构通式为：

其中，官能团R为

中的一种或几种。

进一步优选，所述三苯基硫鎓盐的结构通式为：