【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光刻胶，尤其涉及一种化学放大型光致抗蚀剂及其制备方法。
技术介绍
1、光刻胶(photoresist)，又称光致抗蚀剂，是光刻工艺的重要材料，通常由成膜树脂、感光剂、溶剂和添加剂组成。光刻胶经紫外光、准分子激光、电子束、离子束和x射线等光源照射或辐射后，使得曝光区与非曝光区的溶解度、粘附性等发生显著变化。曝光区的光刻胶在显影过程中被溶解去除，非曝光区的光刻胶保留在基材上，此类光刻胶被称为正型光刻胶，反之称为负型光刻胶。
2、然而，随着集成电路集成度的不断提高，集成电路尺寸不断变小，半导体行业对光刻胶的技术要求也越来越高。为了提高短波长下曝光灵敏度，提升光化学相应效率，引入了化学放大概念，解决了深紫外光刻理论及材料设计的基本问题，但是在不同应用场景下，对光刻胶材料性能有不同的要求，因此要求研发人员需要根据不同应用场景及需求，进行针对性设计改进，以达到满足不同应用场景需求的要求。
3、半导体相关的光刻胶产品随着特征线宽尺寸的逐渐减小，细小的形貌差异相对于线宽来说也有巨大的影响，因此随着特征线宽的减小，对曝光显影后的图形质量要求也逐渐增加，这就要求研发人员需要在保持基本的材料结构前提下，可以针对性的对光刻胶的性能进行调整，尤其是需要解决光刻胶显影过后顶部t-top的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种化学放大型光致抗蚀剂及其制备方法，通过改变不同树脂之间的混合比例，进而改变光刻胶在显影液中的溶解速率，从而解决光刻胶显影过后顶部t-top的问
2、为实现以上目的，本申请的技术方案如下：
3、本申请提供一种化学放大型光致抗蚀剂，按质量百分比为100％计，包括如下组分：
4、10％-30％的第一聚合物树脂和第二聚合物树脂，例如可以是10％、12％、15％、18％、20％、23％、25％、27％、30％或者是10％-30％之间的任意值；
5、0.1％-0.5％的光致产酸剂，例如可以是0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％或者是0.1％-0.5％之间的任意值；
6、0.1％-0.5％的酸淬灭剂，例如可以是0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％或者是0.1％-0.5％之间的任意值；
7、余量为助剂和溶剂。
8、其中，第一聚合物树脂与第二聚合物树脂的质量比为(0.5-2)：1，例如可以是0.5：1、1：1、1.5：1、2：1或者是(0.5-2)：1之间的任意值。
9、第一聚合物树脂具有如式(ⅰ)所示的结构，所述第二聚合物树脂具有如式(ⅱ)所示的结构；
10、
11、式(ⅰ)中的a：b的比值为(30-70)mol％：(70-30)mol％，例如可以是30mol％：70mol％、40mol％：60mol％、50mol％：50mol％、60mol％：40mol％、70mol％：30mol％或者是(30-70)mol％：(70-30)mol％之间的任意值。
12、式(ⅰ)和式(ⅱ)中的r1和r2的结构各自独立地包括如下所述结构中的至少一种：
13、
14、需要说明的是，上述结构的第一聚合物树脂和第二聚合物树脂均可以从市场上购买得到，或者容易自行合成得到。
15、在本申请的一种可选实施方式中，第二聚合物树脂包括以下结构所示化合物中的至少一种时：
16、
17、在本申请的一种优选实施方式中，第一聚合物树脂具有如下结构：
18、
19、第二聚合物树脂具有如下结构：
20、时；
21、第一聚合物树脂与第二聚合物树脂的质量比为2：1。
22、在本申请的一种可选实施方式中，光致产酸剂包括硫鎓盐、碘鎓盐、亚胺磺酸酯、硝基苄苯磺酸酯、磺酰基重氮甲烷类产酸剂、磺酸肟酯产酸剂类中的至少一种。
23、在本申请的一种优选实施方式中，光致产酸剂为硫鎓盐时，包括以下结构所示化合物中的至少一种：
24、
25、在本申请的一种优选实施方式中，光致产酸剂为碘鎓盐时，包括以下结构所示化合物中的至少一种：
26、
27、在本申请的一种优选实施方式中，酸猝灭剂包括四丁基氢氧化铵(tbah)、四丁基氢氧化铵乳酸乙酯(tbal)、三异丙醇胺、特罗格碱、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)中的至少一种。
28、在本申请的一种优选实施方式中，溶剂包括醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、含羟基的有机溶剂中的至少一种。
29、具体地，溶剂选自丙二醇单甲醚醋酸酯(pgmea)、丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、苯甲醚、醋酸丁酯、醋酸新戊酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环已酮、2-庚酮、双丙酮醇、γ-丁内脂、2-乙氧基乙醇、3-乙氧基丙酸乙酯中的至少一种。
30、在本申请的一种优选实施方式中，助剂包括流平剂，所述流平剂包括含氟表面活性剂、含聚乙二醇结构的表面活性剂中的至少一种。
31、通过使用助剂，有利于提高薄膜的平坦化程度、提高光阻化合物与基板之间附着力，以及降低显影后的残膜等效果。
32、在本申请的一种优选实施方式中，化学放大型光致抗蚀剂中的固含量为5wt％-30wt％，例如可以是5wt％、10wt％、20wt％、30wt％或者是5wt％-30wt％之间的任意值。
33、本申请中的固含量指的是在化学放大型光致抗蚀剂中，除了溶剂之外的所有物质的质量之和在整个光致抗蚀剂中的质量占比。
34、本申请还提供了上述化学放大型光致抗蚀剂的制备方法，包括：
35、将包含第一聚合物树脂、第二聚合物树脂、光致产酸剂、酸淬灭剂、助剂在内的原料组分加入溶剂中进行混合，得到化学放大型光致抗蚀剂。
36、该光致抗蚀剂的具体使用方法，包括：将所述化学放大型光致抗蚀剂涂布在硅片上，依次进行前烘、曝光、后烘、显影之后，得到光刻图案。
37、本申请的有益效果：
38、本申请的化学放大型光致抗蚀剂中，通过选择使用两种不同类型的含苯基的聚合物树脂，同时通过改变不同聚合物树脂之间的添加比例，提供了一种改善光刻胶t-top的具体方法。通过使用本申请的光致抗蚀剂，在进行光刻显影之后，光刻边缘分辨率良好，图形形貌优良。
39、本申请提供的制备方法操作简单、原料易购买，可进行大规模地生产制备。
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1.一种化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，按质量百分比为100％计，包括如下组分：10％-30％的第一聚合物树脂和第二聚合物树脂、0.1％-0.5％的光致产酸剂、0.1％-0.5％的酸淬灭剂、余量为助剂和溶剂；
2.如权利要求1所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述第二聚合物树脂包括以下结构所示化合物中的至少一种：
3.如权利要求2所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述第一聚合物树脂具有如下结构：
4.如权利要求1所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述光致产酸剂包括硫鎓盐、碘鎓盐、亚胺磺酸酯、硝基苄苯磺酸酯、磺酰基重氮甲烷类产酸剂、磺酸肟酯产酸剂类中的至少一种。
5.如权利要求4所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述光致产酸剂为硫鎓盐时，包括以下结构所示化合物中的至少一种：
6.如权利要求4所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述光致产酸剂为碘鎓盐时，包括以下结构所示化合物中的至少一种：
7.如权利要求1所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述酸淬灭剂包括四丁基氢氧化铵、四丁基
8.如权利要求1所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述溶剂包括醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、含羟基的有机溶剂中的至少一种。
9.如权利要求1-8任一项所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述助剂包括流平剂，所述流平剂包括含氟表面活性剂、含聚乙二醇结构的表面活性剂中的至少一种。
10.一种权利要求1-9任一项所述的化学放大型光致抗蚀剂的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，按质量百分比为100％计，包括如下组分：10％-30％的第一聚合物树脂和第二聚合物树脂、0.1％-0.5％的光致产酸剂、0.1％-0.5％的酸淬灭剂、余量为助剂和溶剂；
2.如权利要求1所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述第二聚合物树脂包括以下结构所示化合物中的至少一种：
3.如权利要求2所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述第一聚合物树脂具有如下结构：
4.如权利要求1所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述光致产酸剂包括硫鎓盐、碘鎓盐、亚胺磺酸酯、硝基苄苯磺酸酯、磺酰基重氮甲烷类产酸剂、磺酸肟酯产酸剂类中的至少一种。
5.如权利要求4所述的化学放大型光致抗蚀剂，其特征在于，所述光致产酸剂为硫鎓盐时，包括以下结构所示化合物中的至少一种：...
【专利技术属性】
技术研发人员：范宏玥，张路，
申请(专利权)人：阜阳欣奕华材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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