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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光刻胶,尤其是涉及一种krf负性光刻胶及其制备方法和图案化方法。
技术介绍
1、光刻胶按照成像的原理分为正性光刻胶和负性光刻胶。其中,曝光区域在显影液中的溶解速率由慢变快,而非曝光区域在显影液中的溶解依然很慢,最终非曝光区域留在基板上的光刻胶被称为正性光刻胶;而曝光区域在显影液中的溶解速率由快变慢,非曝光区域在显影液中的溶解速率依然很快,最终曝光区域留在基板上的光刻胶被称为负性光刻胶。
2、相比于正性光刻胶,负性光刻胶由于具有良好的粘附性、更高的耐热性能以及更好的耐刻蚀性能而被广泛关注。按照曝光光源的不同,负性光刻胶包括宽谱负胶(环化橡胶体系),g、i线负胶(酚醛树脂体系化学放大负胶)、krf负胶(聚对羟基苯乙烯化学放大体系)和arf负胶(丙烯酸树脂化学放大体系)。
3、剥离工艺(又称lift off工艺),是指通过蒸镀法在基片上引入金属电极的工艺,其工艺流程为:首先将光刻胶涂布在基片上,经过曝光、显影后得到图形;之后将有光刻胶图形的基片进行金属的溅射蒸镀,没有光刻胶保护的部分金属可以溅射到基片上,有光刻胶保护的部分金属溅射到光刻胶上;溅射完成后将基片放入剥离液中进行剥离,光刻胶及其表面的金属被剥离掉,这样就在基片的设定区域中引入了金属电极。
4、为实现在光刻胶剥离时剥离液可以与光刻胶发生反应,并且快速将光刻胶及其表面的金属去除,剥离工艺使用的光刻胶一般都被设计成具有倒梯形形貌的光刻胶,如图1所示。
5、arf负胶难以实现倒梯形形貌,而krf负性光刻胶目前的分辨率一般
6、有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供krf负性光刻胶,以解决现有技术中存在的在liftoff工艺中krf负性光刻胶的分辨率较低的技术问题。
2、本专利技术的另一目的在于提供krf负性光刻胶的制备方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供krf负性光刻胶的图案化方法。
4、为了实现本专利技术的上述目的,本专利技术一方面提供了krf负性光刻胶,包括按质量百分数计的如下组分:
5、对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂10%~30%、产酸剂0.1%~5%、交联剂0.8%~5%和溶剂70%~90%;
6、所述交联剂包括醚化的多苯基交联剂和/或醚化的三聚氰胺类交联剂;
7、所述产酸剂包括二芳基碘鎓盐和/或三芳基硫鎓盐;
8、所述二芳基碘鎓盐具有如下结构通式:
9、r1和r2各自独立地选自h、c1~c4烷基和c1~c4烷氧基中的至少一种,r3选自三氟甲基、对甲苯基和对三氟甲基苯基中的至少一种;
10、所述三芳基硫鎓盐具有如下结构通式:
11、r4、r6和r6各自独立地选自h、c1~c4烷基和c1~c4烷氧基中的至少一种,r7选自三氟甲基、对甲苯基和对三氟甲基苯基中的至少一种。
12、在本专利技术的具体实施方式中,所述醚化的多苯基交联剂具有如下结构:
13、
14、在本专利技术的具体实施方式中,所述醚化的三聚氰胺类交联剂具有如下结构:
15、
16、在本专利技术的具体实施方式中,所述对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂具有如下结构通式:
17、m与n之比为(70~90)﹕(30~10)。
18、在本专利技术的具体实施方式中,所述对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂的重均分子量为3000~6000。
19、在本专利技术的具体实施方式中,所述krf负性光刻胶还包括按质量百分数计的如下组分:含氮碱性化合物0%~0.2%和流平剂0%~0.2%。进一步地,所述krf负性光刻胶还包括按质量百分数计的如下组分:含氮碱性化合物0.05%~0.2%和流平剂0.05%~0.2%。
20、在本专利技术的具体实施方式中,所述含氮碱性化合物包括烷基胺、烷基醇胺、氢氧化烷基铵、烷氧基烷基胺、环状胺和聚合物胺中的至少一种。
21、在本专利技术的具体实施方式中,所述流平剂为含硅流平剂。
22、在本专利技术的具体实施方式中,所述krf负性光刻胶还包括按质量百分数计的敏化剂0.1%~0.5%。进一步地,所述敏化剂包括9-蒽甲醇。
23、在本专利技术的具体实施方式中,所述溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、2-庚酮、醋酸丁酯和乳酸乙酯中的至少一种。
24、在本专利技术的具体实施方式中,所述krf负性光刻胶,包括按质量百分数计的如下组分:
25、对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂10%~30%、产酸剂0.2%~2%、交联剂0.8%~5%、含氮碱性化合物0.05%~0.2%、流平剂0.05%~0.2%、敏化剂0.1%~0.5%和溶剂70%~90%。
26、在本专利技术的具体实施方式中,所述krf负性光刻胶,包括按质量百分数计的如下组分:
27、对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂10%~30%、产酸剂0.2%~0.75%、交联剂0.8%~5%、含氮碱性化合物0.05%~0.2%、流平剂0.05%~0.2%、敏化剂0.1%~0.5%和溶剂70%~90%。
28、本专利技术另一方面提供了上述任意一种所述krf负性光刻胶的制备方法,包括如下步骤:将各组分按比例混合均匀。
29、本专利技术又一方面提供了一种图案化方法,包括如下步骤:
30、将上述任意一种所述的光刻胶在基片上形成光刻胶层,采用波长为248nm的光源通过掩膜版对所述光刻胶层进行曝光,然后显影形成光刻胶图案。
31、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
32、本专利技术通过使用对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂、产酸剂、交联剂和溶剂组分的组合,并采用合适的比例,能够得到具有超高分辨率、倒梯形形貌的krf负性光刻胶,可将应用于lift off工艺制程的krf负性光刻胶的分辨率提高至140nm。
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1.KrF负性光刻胶,其特征在于,包括:包括按质量百分数计的如下组分:
2.根据权利要求1所述的KrF负性光刻胶,其特征在于,所述醚化的多苯基交联剂具有如下结构:
3.根据权利要求1所述的KrF负性光刻胶,其特征在于,所述对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂具有如下结构通式:
4.根据权利要求1所述的KrF负性光刻胶,其特征在于,所述对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂的重均分子量为3000~6000。
5.根据权利要求1所述的KrF负性光刻胶,其特征在于,所述KrF负性光刻胶还包括按质量百分数计的如下组分:含氮碱性化合物0%~0.2%和流平剂0%~0.2%;
6.根据权利要求5所述的KrF负性光刻胶,其特征在于,所述含氮碱性化合物包括烷基胺、烷基醇胺、氢氧化烷基铵、烷氧基烷基胺、环状胺和聚合物胺中的至少一种;
7.根据权利要求1所述的KrF负性光刻胶,其特征在于,所述KrF负性光刻胶还包括按质量百分数计的敏化剂0.1%~0.5%;
8.根据权利要求1~7任一项所述的KrF负性光刻胶,其特征在于,包括按质量百
9.权利要求1~8任一项所述的KrF负性光刻胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各组分按比例混合均匀。
10.一种图案化方法,其特征在于,包括如下步骤:将权利要求1~8任一项所述的KrF负性光刻胶在基片上形成光刻胶层,采用波长为248nm的光源通过掩膜版对所述光刻胶层进行曝光,然后显影形成光刻胶图案。
...【技术特征摘要】
1.krf负性光刻胶,其特征在于,包括:包括按质量百分数计的如下组分:
2.根据权利要求1所述的krf负性光刻胶,其特征在于,所述醚化的多苯基交联剂具有如下结构:
3.根据权利要求1所述的krf负性光刻胶,其特征在于,所述对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂具有如下结构通式:
4.根据权利要求1所述的krf负性光刻胶,其特征在于,所述对羟基苯乙烯-苯乙烯共聚物树脂的重均分子量为3000~6000。
5.根据权利要求1所述的krf负性光刻胶,其特征在于,所述krf负性光刻胶还包括按质量百分数计的如下组分:含氮碱性化合物0%~0.2%和流平剂0%~0.2%;
6.根据权利要求5所述的krf负性光刻胶,其特征在于,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:于晓伟,刁翠梅,詹捷,李冰,张良,刘新娅,董栋,张宁,
申请(专利权)人:北京科华微电子材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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