一种光刻胶显影液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光刻胶显影液及其制备方法，属于光刻技术领域，一种光刻胶显影液，包括以下质量份原料：强亲水高分子材料

【技术实现步骤摘要】
一种光刻胶显影液及其制备方法


[0001]本专利技术属于光刻
，具体涉及一种光刻胶显影液及其制备方法
。

技术介绍

[0002]光刻是一种利用曝光
、
显影和刻蚀等工艺将光掩模上的图形转移到衬底材料上的工艺，是半导体器件制造工艺中的重要步骤
。
光刻工艺从
G
线
(436nm)、I
线
(365nm)、KrF(248nm)
发展到如今最为先进的
ArF(193nm)、
极紫外
(EUV)
，其进步离不开光刻胶及配套显影液试剂的不断发展
。
其中，光刻胶是一种被光源曝光前后，在显影液中溶解度会发生变化的有机物，是集成电路中微细图形加工的关键材料之一，其主要由感光化合物
、
基体材料和溶剂组成
。
光刻胶组分中的感光化合物具有一定的光敏特性，能够在曝光前后发生变化，并且对光刻胶在显影液中的溶解性产生影响；基体材料多为聚合物，在曝光前后，由于感光化合物的变化，其溶解度在显影液中也会有所变化；使用的溶剂一般为醇醚类有机溶剂
。
[0003]显影液是一种用于溶解曝光后光刻胶的可溶解部分的化学试剂，其显影机理主要基于光刻胶在曝光后组分中的基体材料树脂在氢离子的作用下溶解度会发生明显变化
。
当前，在
193nm、193nm
浸没式以及
EUV
等先进光刻工艺中，采用较多的显影液是
2.38wt
％的
TMAH
溶液及其配方型产品，相较于氢氧化钾水溶液等碱性溶液，其不含金属离子，在先进制程中可以减小因金属离子带来的缺陷问题
。
[0004]公告号为
CN114509926A
的中国专利公开了一种显影液及其制备方法
、
光刻胶的显影方法，所述显影液包括以下重量份数的各组分：1‑
20
份的碱，
0.01
‑5份的金属保护剂，
0.01
‑5份的表面活性剂，余量为水：其中，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸盐
、
十二烷基硫酸盐
、
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐
、
重烷基苯磺酸钠
、
聚氧丙烯
‑
聚氧乙烯嵌段共聚物中的至少一种：所述金属保护剂包括山梨酸盐
、
苯甲酸盐
、
醋酸氯乙啶
、
甲基苯并三氮唑中的至少一种
。
该显影液显影速率适中
、
可控性强
、
显影分辨率高，且显影后基板的净度高
、
光刻胶侧壁的垂直度好
、
对基板无腐蚀
。
[0005]但是由于该专利技术中的显影液含有多种表面活性剂，虽然可以克服传统显影液表面张力过大而不能充分浸润光刻胶的不足，但是过多的表面活性剂很容易产生泡沫，而泡沫的产生将会拖慢显影液的生产进度，延长生产工序，增加不必要的生产成本，还会造成显影质量不行，降低成像效果，并且泡沫的存在也干扰了反应基团与稀碱溶液的反应，导致未曝光部分中残余物的不完全溶解
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种光刻胶显影液及其制备方法，以解决
技术介绍
中的问题
。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种光刻胶显影液，包括以下质量份原料：强亲水高分子材料
10
‑
15
份
、
浸润剂1‑
1.2
份
、
非离子碱溶液4‑8份
、
去离子水
18
‑
20
份
。
[0009]优选的，所述强亲水高分子材料为化学改性天然聚合物，所述化学改性天然聚合物为羧甲基淀粉
、
醋酸淀粉
、
羧甲基纤维素
、
羧甲基纤维素中的一种或几种以任意比例混合得到
。
[0010]优选的，所述浸润剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和聚氧丙烯
‑
聚氧乙烯嵌段共聚物中的一种或两种以任意比例混合得到
。
[0011]优选的，所述非离子碱溶液为四乙基氢氧化铵
、
异丙胺和三乙烯四胺按质量比为4：
1.8
‑2：1‑
1.5
混合得到，其中异丙胺具有乳化作用，而所述三乙烯四胺具有强碱性，而四乙基氢氧化铵代替四甲基氢氧化铵作为有机碱，可以有效减少由于四甲基氢氧化铵显影液的膨润所带来的图案坍塌问题，该组合可以保证显影液具有较好的乳化稳定性以及调节碱度，避免出现
pH
值过大以影响版材显影的问题
。
[0012]一种光刻胶显影液的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤
A1、
将强亲水高分子材料搅拌溶解在去离子水中，得到溶液1；
[0014]步骤
A2、
将溶液1升温至
40
‑
50℃
，加入浸润剂，在
800
‑
1000r/min
的搅拌速度下搅拌
20
‑
30min
，得到溶液2；
[0015]步骤
A3、
向溶液2中加入非离子碱溶液，并在
200
‑
220r/min
的搅拌速度下搅拌
10
‑
20min
，得到显影液
。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术通过使用强亲水高分子材料作为主要原料来制备显影液，由于水分子与强亲水高分子材料的极性侧基之间形成了氢键，因此强亲水高分子材料可以溶解在水中，并且强亲水高分子材料含有亲水基团的同时还含有疏水基团，具有一定的表面活性，使得表面活性剂的用量在很少的情况下也可以显著降低整个显影液体系的表面张力，克服了传统显影液表面张力过大而不能充分浸润光刻胶的不足，与现有技术相比，避免了表面活性剂过多而产生泡沫，从而拖慢显影液的生产进度，提高了显影质量和成像效果，也避免了泡沫的存在对反应基团与稀碱溶液之间反应的干扰，防止未曝光部分中残余物的不完全溶解；
[0018]另外由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和聚氧丙烯
‑
聚氧乙烯嵌段共聚物组合制备得到的浸润剂作为表面活性剂发挥作用，少量加入到体系当中，可以降低体系的表面张力
。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光刻胶显影液，其特征在于：按质量份计，包括以下原料：强亲水高分子材料
10
‑
15
份
、
浸润剂1‑
1.2
份
、
非离子碱溶液4‑8份
、
去离子水
18
‑
20
份
。2.
根据权利要求1所述的一种光刻胶显影液，其特征在于：所述强亲水高分子材料为化学改性天然聚合物，所述化学改性天然聚合物为羧甲基淀粉
、
醋酸淀粉
、
羧甲基纤维素
、
羧甲基纤维素中的一种或几种以任意比例混合得到
。3.
根据权利要求1所述的一种光刻胶显影液，其特征在于：所述浸润剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐和聚氧丙烯
‑
聚氧乙烯嵌段共聚物中的一种或两种以任意比例混合得到
。4.
根据权利要求1所述的一种光刻胶显影...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋慧洁，赖桢岚，张同锦，
申请(专利权)人：合肥汉旸科技材料有限公司，
类型：发明
国别省市：