磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶光产酸剂的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶光产酸剂的应用。具体地，本发明专利技术公开了一种如式Ⅰ所示的磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶光产酸剂的应用，以式Ⅰ所示的磺酸亚胺类化合物作为产酸剂制备得到的光刻胶组合物形成的胶膜矩形性佳。组合物形成的胶膜矩形性佳。组合物形成的胶膜矩形性佳。

【技术实现步骤摘要】
磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶光产酸剂的应用


[0001]本专利技术涉及一种磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶光产酸剂的应用。

技术介绍

[0002]目前在半导体制造领域，LCD(液晶显示)/BUMP凸块/MEMS微机电/3D
‑
NAND存储器等芯片制造过程中，会用到KrF光源厚膜光刻胶，此类光刻胶既不同于常规的KrF的薄层光刻胶，也不同于ArF光源的光刻胶，而是具有自己独特的性能。
[0003]目前虽然集成电路半导体芯片制造技术在飞速发展，但配套的此类KrF光源的厚膜光刻胶的技术却并没有完全成熟，是目前KrF类光刻胶研究的热点领域。尤其是，针对KrF厚膜光刻胶用光产酸剂市场较为匮乏，亟需开发。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶的光产酸剂的应用。本专利技术的磺酸亚胺类化合物作为光产酸剂制备得到的光刻胶组合物形成的胶膜矩形性佳。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来解决上述技术问题的。
[0006]本专利技术提供了一种磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶组合物中的光产酸剂的应用，所述的磺酸亚胺类化合物为如式Ⅰ所示的化合物；
[0007][0008][0009]式Ⅰ中，n为0、1、2或3；
[0010]R1为
‑
COOR1‑1或C1‑4烷基；R1‑1为C1‑4烷基；
[0011]R2为C1‑4烷基。
[0012]在一优选方案中，n为0、1或2。
>[0013]在一优选方案中，R1为
‑
COOR1‑1，其中R1‑1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，优选乙基。
[0014]在一优选方案中，R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，优选甲基。
[0015]在一优选方案中，R2为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，优选甲基。
[0016]所述的磺酸亚胺类化合物优选为以下化合物中的任一种：
[0017][0017][0018]所述的KrF厚膜光刻胶组合物，其包括所述的磺酸亚胺类化合物。
[0019]所述的KrF厚膜光刻胶组合物包括下列组分：所述的磺酸亚胺类化合物、光敏聚合物、三乙醇胺和溶剂；
[0020]所述光敏聚合物可以是能够用于深紫外(DUV)光而进行光化学反应的聚合物。例如，光敏聚合物可以是当与光敏聚合物混合在一起的光致产酸剂(PAG)暴露于光如深紫外光而产生酸时进行化学反应的聚合物，并且这样产生的酸使聚合物进行化学反应从而使聚合物提高其亲水性或疏水性。应了解，光敏聚合物不必直接对光敏感(例如，光敏聚合物对光的暴露不必改变光敏聚合物的化学组成，尽管光敏聚合物的化学组成可以由于由曝光的与光敏聚合物混合在一起的PAG产生的酸而改变)。在一些实施方案中，光敏聚合物在碱中的溶解性可以由于光化学反应而增加。在一些实施方案中，光敏聚合物可以具有其中保护
基与重复单元键合的结构，并且保护基可以在曝光过程中脱保护，使得光敏聚合物很好地溶解于碱。光刻胶可以是正性光刻胶，其中将光刻胶由之后的光刻胶显影而去除的部分暴露于光(例如DUV光)。脱保护的保护基可以产生新的酸以进行化学增幅。
[0021]本专利技术一优选实施方式中，所述的KrF厚膜光刻胶组合物由所述的磺酸亚胺类化合物、所述的光敏聚合物、三乙醇胺和溶剂组成。
[0022]所述的光敏聚合物可以为酚醛树脂、聚羟基苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂或其组合。
[0023]所述酚醛树脂可以是具有式(IV)所示的重复单元的树脂，
[0024][0025]式(IV)中，R
5a
是酸解离的保护基，并且R
5b
和R
5c
中的每一个都是氢原子或C1‑
C6烷基。R
5a
是C1‑
C6直链、支链或环状的烷基、乙烯基氧基乙基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、三烷基甲硅烷基、异降莰基、2
‑
甲基
‑2‑
金刚烷基、2
‑
乙基
‑2‑
金刚烷基、3
‑
四氢呋喃基、3
‑
氧代环己基、γ
‑
丁内酯
‑3‑
基、甲羟戊酸内酯、γ
‑
丁内酯
‑2‑
基、3
‑
甲基
‑
γ
‑
丁内酯
‑3‑
基、2
‑
四氢吡喃基、2
‑
四氢呋喃基、2,3
‑
碳酸丙二酯
‑1‑
基、1
‑
甲氧基乙基、1
‑
乙氧基乙基、1
‑
(2
‑
甲氧基乙氧基)乙基、1
‑
(2
‑
乙酰氧基乙氧基)乙基、叔
‑
丁氧基羰基甲基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、三甲氧基甲硅烷基或三乙氧基甲硅烷基，并且可以是甲氧基乙基、乙氧基乙基、正丙氧基乙基、异丙氧基乙基、正丁氧基乙基、异丁氧基乙基、叔丁氧基乙基、环己基氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1
‑
甲氧基
‑1‑
甲基
‑
乙基、1
‑
乙氧基
‑1‑
甲基乙基、叔丁氧基羰基(t
‑
BOC)或叔丁氧基羰基甲基。所述直链或支链的烷基可以包括例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基或新戊基。所述环状的烷基可以包括例如环戊基或环己基。
[0026]所述聚羟基苯乙烯树脂可以是具有式(V)所示的重复单元的树脂，
[0027][0028]式(V)中，R
7a
是氢原子或C1‑6烷基，并且R
7b
是酸解离的保护基。所述酸解离的保护基的定义如前所述。
[0029]所述聚羟基苯乙烯树脂可以包括另一可聚合化合物作为重复单元。所述可聚合化合物的实例可以包括但不限于：一元羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和巴豆酸；二元羧酸，如马来酸、富马酸和衣康酸；具有羧基和酯键的甲基丙烯酸衍生物，如2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基马来酸、2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基苯二甲酸和2
‑
甲基丙烯酰氧基乙基六氢苯二甲酸；(甲基)丙烯酸烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸丁酯；(甲基)丙烯酸羟基烷基酯，如(甲基)丙烯酸2
‑
羟基乙酯和(甲基)丙烯酸2
‑
羟基丙酯；(甲基)丙烯酸芳基酯，如(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸苄酯；二羧酸二酯，如马来酸二乙酯和富马酸二丁酯；含乙烯基的芳族化合物，如苯乙烯、α
‑
甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磺酸亚胺类化合物作为KrF厚膜光刻胶组合物中的光产酸剂的应用，其特征在于，所述的磺酸亚胺类化合物为如式Ⅰ所示的化合物；式Ⅰ中，n为0、1、2或3；R1为
‑
COOR1‑1或C1‑4烷基；R1‑1为C1‑4烷基；R2为C1‑4烷基。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的磺酸亚胺类化合物满足以下条件的一种或多种：(1)n为0、1或2；(2)当R1为
‑
COOR1‑1时，所述的R1‑1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，优选乙基；(3)当R1为C1‑4烷基时，所述的R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，优选甲基；(4)R2为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，优选甲基。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的磺酸亚胺类化合物为以下化合物中的任一种：
4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的KrF厚膜光刻胶组合物包括：如权利要求1
‑
3任一项所述的磺酸亚胺类化合物、光敏聚合物、三乙醇胺和溶剂；所述光敏聚合物为酚醛树脂、聚羟基苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂或其组合。5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的KrF厚膜光刻胶组合物由所述的磺酸亚胺类化合物、所述光敏聚合物、三乙醇胺和溶剂组成。6.如权利要求4或5所述的应用，其特征在于，所述的KrF厚膜光刻胶组合物满足以下条件的一种或多种：(1)所述的光敏聚合物为单体A、单体B和单体C进行加聚反应得到的光敏聚合物，所述的单体A为所述的单体B为所述的单体C为所述的
单体A、所述的单体B和所述的单体C的摩尔比为66.5:8.5:25；(2)所述的光敏聚合物的重均分子量为10,000至600,000；例如20,000至400,000；又例如22,000；(3)所述的光敏聚合物的多分散系数为1至3，例如2.1；(4)所述的溶剂为酯类溶剂，例如丙二醇单甲醚乙酸酯；(5)所述的光敏聚合物的重量份数为100份；(6)所述的磺酸亚胺类化合物的重量份数为5份，以100重量份光敏聚合物计；(7)所述三乙醇胺的重量份数为0.1份，以100重量份光敏聚合物计；(8)所述溶剂的重量份数为800份，以100重量份光敏聚合物计。7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的KrF厚膜光刻胶组合物由5重量份的所述的磺酸亚胺类化合物、100重量份所述的光敏聚合物、0.1重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：方书农，王溯，耿志月，唐晨，
申请(专利权)人：上海芯刻微材料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：