CN112592304B - 可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、制备方法及光刻胶 - Google Patents
可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、制备方法及光刻胶 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112592304B CN112592304B CN202011530148.8A CN202011530148A CN112592304B CN 112592304 B CN112592304 B CN 112592304B CN 202011530148 A CN202011530148 A CN 202011530148A CN 112592304 B CN112592304 B CN 112592304B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photoacid generator
- onium salt
- salt structure
- bis
- polymerizable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C321/00—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
- C07C321/24—Thiols, sulfides, hydropolysulfides, or polysulfides having thio groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
- C07C321/28—Sulfides, hydropolysulfides, or polysulfides having thio groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
- C07C321/30—Sulfides having the sulfur atom of at least one thio group bound to two carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C309/00—Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
- C07C309/01—Sulfonic acids
- C07C309/02—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C309/03—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
- C07C309/04—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing only one sulfo group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C309/00—Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
- C07C309/01—Sulfonic acids
- C07C309/02—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C309/03—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton
- C07C309/07—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton
- C07C309/12—Sulfonic acids having sulfo groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic saturated carbon skeleton containing oxygen atoms bound to the carbon skeleton containing esterified hydroxy groups bound to the carbon skeleton
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2603/00—Systems containing at least three condensed rings
- C07C2603/56—Ring systems containing bridged rings
- C07C2603/58—Ring systems containing bridged rings containing three rings
- C07C2603/70—Ring systems containing bridged rings containing three rings containing only six-membered rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明适用于光刻胶领域,提供了一种可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂,用于光刻胶的制备。该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有如下结构通式(I):其中,n为大于等于1的整数;R1~R4为H、碳原子数为1~20的烷基、芳基或含硫/氧/氮杂原子的取代基中的一种或多种;阴离子M‑为磺酸阴离子。本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有双鎓盐结构,相对于单一鎓盐结构的光致产酸剂,本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有较高的产酸效率,可以适用于多种波长的光源。由于本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂本身就是可聚合型的,所以使用该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的光刻胶不需要再额外的添加光刻胶树脂。
Description
技术领域
本发明属于光刻胶领域,尤其涉及一种可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法、及应用该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的光刻胶。
背景技术
随着高集成度、超高速、超高频集成电路及器件的研制开发,大规模集成电路、超大规模集成电路的特征尺寸越来越细,集成电路的进一步发展需要相应的曝光技术的支持,光刻胶技术是曝光技术的重要组成部分。高性能的曝光工具需要与之相配套的高性能的光刻胶才能真正获得高分辨率的加工能力。
光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一,是将图像转移到基底上的光敏膜。光刻胶的主要成分是聚合物树脂、光致产酸剂(photo acid generator,PAG)以及相应的添加剂和溶剂。光致产酸剂是光刻胶体系中的重要组分,在光照下分解产生酸(H+),在曝光后烘烤过程中,这些酸会作为催化剂使得聚合物上悬挂的酸不稳定基团脱落,并产生新的酸,悬挂基团的脱落改变了聚合物的极性,有足够多的悬挂基团脱落后,光刻胶就能溶于显影液。
目前,光刻胶中所使用的光致产酸剂一般都是单一结构的硫鎓盐、碘鎓盐,这类单一鎓盐结构的光致产酸剂的产酸能力较强,但是产酸效率低,且吸收波长有限,仅能适用于单一光源,且单一鎓盐结构的光致产酸剂在光刻胶中容易分布不均匀、不能保证较理想的分辨率和线宽粗糙度。
发明内容
本发明实施例提供一种新型的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂单体,旨在解决单一鎓盐结构的光致产酸剂产酸效率低、吸收波长有限的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂,其具有如下结构通式(I):
其中,n为大于等于1的整数;R1~R4为H、碳原子数为1~20的烷基、芳基或含硫/氧/氮杂原子的取代基中的一种或多种;阴离子M-为磺酸阴离子。
更进一步地,所述磺酸阴离子为全氟丁基磺酸阴离子、全氟辛基磺酸阴离子、对甲苯磺酸阴离子或樟脑磺酸阴离子。
本发明实施例还提供一种可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其包括如下步骤:
将取代二苯基亚砜和取代二苯硫醚以一定的比例溶于第一有机溶剂中,然后置于反应釜中,将反应釜的温度降低至温度T,然后滴加磺酸酐,反应一段时间后,提取有机相,脱溶,得到光致产酸剂单体前驱体;
将光致产酸剂单体前驱体、磺酸盐、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯盐溶于第二有机溶剂,混合后搅拌,加入水,继续搅拌,脱溶得到浑浊水相,萃取,再脱溶,得到含双鎓盐结构的光致产酸剂单体;
将甲基丙烯酸环戊酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯及含双鎓盐结构的光致产酸剂单体加入反应釜中,向反应釜内加入第三有机溶剂,搅拌后将反应釜升温至聚合反应温度,接着向反应釜内滴加第三有机溶剂与引发剂的混合液,在聚合反应温度下反应一段时间,得到含有可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的聚合溶液;
清洗所述聚合物溶液,得到可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂。
更进一步地,所述取代二苯基亚砜、取代二苯硫醚及磺酸酐的质量比的范围为(1.5~2.5):(0.5~1.5):(1~2)。
更进一步地,所述磺酸酐为三氟甲磺酸酐、对甲苯磺酸酐、全氟丁基磺酸酐或甲基磺酸酐。
更进一步地,所述光致产酸剂单体前驱体、磺酸盐及甲基丙烯酸2-乙磺酸酯盐的摩尔比的范围为(0.8~1.6):(0.2~1.0):(0.6~1.2)。
更进一步地,所述磺酸盐为全氟丁基磺酸盐、全氟辛基磺酸盐、对甲苯磺酸盐或樟脑磺酸盐。
更进一步地,所述甲基丙烯酸环戊酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯及含双鎓盐结构的光致产酸剂单体的摩尔比的范围为(65~70):(25~29.9):(0.1~10)。
更进一步地,所述温度T的范围为-30~0℃,所述聚合反应温度的范围为40~90℃。
更进一步地,所述引发剂的用量为甲基丙烯酸环戊酯与1-金刚烷基甲基丙烯酸酯的总质量的0.3%~15%。
本发明实施例还提供一种光刻胶,其包括上述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、酸扩散抑制剂及有机溶剂。
由于本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有双鎓盐结构,所以相对于单一鎓盐结构的光致产酸剂,本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有较高的产酸效率,且可以适用于多种波长的光源。由于本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂本身就是可聚合型的,所以使用该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的光刻胶不需要再额外的添加光刻胶树脂。此外,本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂在光刻胶中分布更加均匀,可以有效的改善利用该光刻胶制作的电路的线宽和粗糙度。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法的流程图。
图2为本发明实施例二的光刻胶光刻后的电子显微镜图片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明较佳实施方式提供一种可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂,用于制备光刻胶。该含可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有如下结构通式(I):
其中,n为大于等于1的整数;R1~R4可以为H、碳原子数为1~20的烷基、芳基或含硫/氧/氮杂原子的取代基中的一种或多种。
阴离子M-为磺酸阴离子。该磺酸阴离子可以为全氟丁基磺酸阴离子、全氟辛基磺酸阴离子、对甲苯磺酸阴离子、樟脑磺酸阴离子等。
换言之,所述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂为包含含双鎓盐结构的光致产酸剂单体的(甲基)丙烯酸树脂。
所述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有双鎓盐结构,相对于单一鎓盐结构的光致产酸剂,本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有较高的产酸效率,且可以适用于多种波长的光源,例如,波长为248nm(KrF)、193nm(ArF)、13nm(EUV)等的光源。由于本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂本身就是可聚合型的,所以使用该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的光刻胶不需要再额外的添加光刻胶树脂。此外,本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂在光刻胶中分布更加均匀,可以有效的改善利用该光刻胶制作的电路的线宽和粗糙度。
请参阅图1,本发明一实施方式的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法包括如下步骤:
步骤S1:制备含双鎓盐结构的光致产酸剂单体,包括如下步骤:
a1、将取代二苯基亚砜和取代二苯硫醚以一定的比例溶于第一有机溶剂中,然后置于充满氮气的反应釜中,将反应釜的温度降低至温度T,然后滴加磺酸酐,反应一段时间t1,加入水,停止反应,然后将反应釜的温度冷却至室温,分液提取有机相,脱溶至恒重,清洗有机相,得到化合物A,即光致产酸剂单体前驱体,化学反应式如下:
所述取代二苯基亚砜、取代二苯硫醚及磺酸酐的质量比的范围为(1.5~2.5):(0.5~1.5):(1~2)。
所述化学反应式中的为磺酸酐的结构通式,其中,R5、R6包括但不限于三氟甲基(-CF3)、对甲苯基、全氟丁基(-C4F9)或甲基(-CH3)。换言之。所述磺酸酐包括但不限于三氟甲磺酸酐(Tf2O)、对甲苯磺酸酐、全氟丁基磺酸酐或甲基磺酸酐。
所述第一有机溶剂包括但不限于二氯甲烷、三氯甲烷及二氯乙烷中的一种或几种。
所述温度T的范围为-30~0℃。
所述反应时间t1可以为3~12h,优选的,所述反应时间为5h。
在至少一实施例中,清洗有机相使用的洗液为乙醚。可以理解的,在其它实施例中,也可以采用其他沉淀溶剂作为洗液,只要能够使得所述有机相发生沉淀即可。
a2、将化合物A、磺酸盐、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯盐溶于第二有机溶剂,混合后搅拌,加入水,继续搅拌,脱溶得到浑浊水相,萃取有机相,再脱溶得到化合物B,该化合物B既是含双鎓盐结构的光致产酸剂单体,化学反应式如下:
所述化合物A、磺酸盐及甲基丙烯酸2-乙磺酸酯盐的摩尔比的范围为(0.8~1.6):(0.2~1.0):(0.6~1.2)。
所述反应式中的M—Q代表的是磺酸盐的结构通式。所述磺酸盐包括但不限于全氟丁基磺酸盐、全氟辛基磺酸盐、对甲苯磺酸盐或樟脑磺酸盐,对应的,M-可以为全氟丁基、全氟辛基、对甲苯基或樟脑磺基,所述Q可以为Na或K等金属离子。在至少一实施例中,所述全氟丁基磺酸盐为全氟丁基磺酸钠,对应的所述Q为Na。
所述甲基丙烯酸2-乙磺酸酯盐可以为甲基丙烯酸2-乙磺酸酯钠、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯钾等,对应的,所述Qm为Na或K。
所述第二有机溶剂包括但不限于甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醇、丙酮、甲基乙基酮及四氢呋喃中的一种或几种。
在至少一实施例中,萃取有机相使用的溶剂包括但不限于二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、二氯乙烷、三氯乙烷中的一种或几种。
步骤S2:制备可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂,包括如下步骤:
b1、将甲基丙烯酸环戊酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯及化合物B加入充满氮气的反应釜中,向反应釜内加入第三有机溶剂,搅拌均匀后将反应釜升温至聚合反应温度,接着向反应釜内滴加第三有机溶剂与引发剂的混合液,在聚合反应温度下反应一段时间t2,停止反应,将反应釜的温度冷却至室温,得到含有可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的聚合溶液。
所述甲基丙烯酸环戊酯的结构式为:
所述1-金刚烷基甲基丙烯酸酯的结构式为:
所述甲基丙烯酸环戊酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯及化合物B的摩尔比的范围为(65~70):(25~29.9):(0.1~10)。
所述引发剂可以为偶氮引发剂或过氧化物的自由基引发剂。该偶氮引发剂包括但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或两种。该过氧化物的自由基引发剂包括但不限于叔丁基过氧化特戊酸酯、叔丁氧过氧化氢、苯甲酸过氧化氢、过氧苯甲酰中的一种或多种。该引发剂的用量为所述甲基丙烯酸环戊酯与1-金刚烷基甲基丙烯酸酯的总质量的0.3%~15%。
所述第三有机溶剂包括但不限于甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醇、二氧六环、丙酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯乙烷、三氯乙烷中的一种或多种。
所述聚合反应温度根据使用的第三有机溶剂和引发剂的不同,控制在40~90℃之间,聚合反应时间t2同样根据使用的第三有机溶剂和引发剂不同,控制在4~32h之间。
b2、使用洗液清洗所述聚合物溶液,产生沉淀物后,导出液体,将沉淀物真空干燥,即得到可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂。
可以理解的,为了使得到可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有较高的纯度,还可以包括:
步骤b3、使用第三溶剂将沉淀物溶解,然后再次用洗液清洗,得到沉淀物后,导出液体,将沉淀物真空干燥。
可以理解的,所述步骤步骤b3可以重复多次,以得到纯度较高的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂
所述洗液可以为纯水、甲醇、甲醇/水混合物、乙醇、乙醇/水混合物、异丙醇、异丙醇/水混合物、正庚烷、正己烷、环己烷、正戊烷、石油醚、乙醚、甲基叔丁基醚等有机和/或无机溶剂。
可以理解的,在其它实施例中还可以使用滴入式清洗等常规用于去除聚合物树脂中的小分子物质的方法。
上述步骤b3中,真空干燥后可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的收率为50%~80%。
本发明实施例还提供一种光刻胶,其包括上述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、酸扩散抑制剂及有机溶剂。由于所述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂本身就是可聚合型的,所以使用该光刻胶不需要再额外的添加光刻胶树脂。
所述光刻胶中,所述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的质量百分含量为10%~30%,所述酸扩散抑制剂的质量百分含量为0.1%~15%,所述有机溶剂的质量百分含量为55%~89.8%。
所述酸扩散抑制剂包括但不限于正丁基胺、叔丁基胺、二甲基胺、二乙基胺、二正丙胺、二异丙基胺、二正丁基胺、二异丁基胺、二叔丁基胺、三甲基胺、三乙基胺、三正丙胺、三异丙基胺、三正丁基胺、三异丁基胺、三叔丁基胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、环戊胺、环己胺、吗啡啉、N-甲基环戊胺、甲基苯胺、乙基苯胺、正丁基苯胺、叔丁基苯胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、二丁基苯、二苯基苯胺中的一种或多种。该酸扩散抑制剂可以抑制光刻胶中的酸扩散。
所述有机溶剂包括但不限于丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单醋酸醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二缩乙二醇甲醚、二缩乙二醇乙醚、醋酸丁酯、醋酸新戊酯、乳酸乙酯、甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮中的一种或多种。上述有机溶剂能够有效溶解所述光刻胶所含的其他组分。调整该有机溶剂的含量,可以将光刻胶调整至一定的粘度,从而使光刻胶均匀的涂覆在基材的表面。优选的,所述光刻胶中的有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯与丙二醇单乙醚的混合溶剂。
所述光刻胶包含上述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂,使得该光刻胶可以适用于多种光源,且该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂在光刻胶中分布均匀,可以有效的改善利用该光刻胶制作的电路的线宽和粗糙度。
在一实施方式中,所述光刻胶的制备方法为:在室温下,按照配方比例先后加入可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、酸扩散抑制剂和有机溶剂得到混合物,将混合物避光震荡16~96h,使其充分溶解得到混合溶液,然后先后用具有0.5微米或以下的尼龙材质和UPE材质的过滤器过滤混合溶液,收集滤液,获得光刻胶。
下面通过具体实施例来对本发明进行具体说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。
实施例一
制备含双鎓盐结构的光致产酸剂单体
a1、将21g二苯基亚砜和19g二苯硫醚溶于300ml二氯甲烷中,然后置于充满氮气的反应釜中,将反应釜的温度降低至-15℃,然后滴加29g三氟甲磺酸酐,滴加时间为3min,反应3小时,加入200ml纯水,停止反应,然后将反应釜的温度冷却至室温,分液提取有机相,脱溶至恒重,用50ml的乙醚清洗两次,得到22g化合物A,化学反应式如下:
a2、将86g化合物A、33g全氟丁基磺酸钠、20g甲基丙烯酸2-乙磺酸酯钠盐溶于50g甲醇(MeOH),混合后搅拌12小时,加入50ml纯水,继续搅拌3小时,脱溶得到浑浊水相,使用50g二氯甲烷萃取有机相,再脱溶得到40g化合物B,该化合物B既是含双鎓盐结构的光致产酸剂单体,化学反应式如下:
本实施例中,所述化合物A的收率为26%,所述化合物B的收率为38%。
制备可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂
b1、将45g甲基丙烯酸环戊酯、20g1-金刚烷基甲基丙烯酸酯、5g化合物B加入充满氮气的反应釜中,向反应釜内加入60g乙酸乙酯,搅拌均匀后将反应釜升温至聚合反应温度77℃,接着向反应釜内滴加10g乙酸乙酯和1g过氧苯甲酰的混合液,在聚合反应温度77℃下反应一段时间7小时,停止反应,将反应釜的温度冷却至室温;
b2、向降至室温的反应釜内加入600g甲醇,产生沉淀物1小时后,导出反应釜内的液体;
b3、向反应釜的沉淀物内加入70g乙酸乙酯至第一沉淀物溶解,再向反应釜内加入600g甲醇,产生沉淀物后,导出反应釜内的液体,将该沉淀物真空干燥,得到37g可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂。
本实施例所制得的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的结构式如下:
本实施例中,所述可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的收率为46%。
GPC设备测量本实施例制得的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂,其分子量Mw=12000,PDI=1.66。
实施例二
制备光刻胶
在一个干净的100mL玻璃瓶中,依次加入8.5g可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、0.06g叔丁基胺与二异丁基胺的质量比为2:8的混合酸扩散抑制剂、32g丙二醇甲醚醋酸酯、48g丙二醇单甲醚得到混合物,将混合物在瓶中避光震荡24小时,使其充分溶解得到混合溶液。然后,先后用0.22微米和0.02微米的尼龙材质和UPE材质的过滤器过滤混合溶液,收集滤液,获得光刻胶。
对上述实施例二所制备的光刻胶进行光刻实验。光刻实验的方法如下:
将制备得到的光刻胶在12”硅片上以2000~3000转/分钟的速度旋转成膜,接着在温度为120℃的热板上烘烤90秒,然后在曝光机上以10~50mJ/cm2的强度曝,曝光后再在温度为110℃的热板上烘烤90秒,最后在2.38%TMAH显影液中显影60秒,烘干后在电子显微镜下检测光刻结果,电子显微镜图片请参图2。
由图2可知,所述光刻胶在进行光刻后分辨率达到了T81/P190的预定目标,光刻后得到的线宽达到了80.72nm。另外,从图形上看,光刻后得到的线条粗糙度较低。
本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有双鎓盐结构,相对于单一鎓盐结构的光致产酸剂,本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂具有较高的产酸效率,且可以适用于多种波长的光源。由于本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂本身就是可聚合型的,所以使用该可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的光刻胶不需要再额外的添加光刻胶树脂。此外,本发明的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂在光刻胶中分布更加均匀,可以有效的改善利用该光刻胶制作的电路的线宽和粗糙度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
2.如权利要求1所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其包括如下步骤:
将取代二苯基亚砜和取代二苯硫醚以一定的比例溶于第一有机溶剂中,然后置于反应釜中,将反应釜的温度降低至温度T,然后滴加磺酸酐,反应一段时间后,提取有机相,脱溶,得到光致产酸剂单体前驱体;
将光致产酸剂单体前驱体、磺酸盐、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯盐溶于第二有机溶剂,混合后搅拌,加入水,继续搅拌,脱溶得到浑浊水相,萃取,再脱溶,得到含双鎓盐结构的光致产酸剂单体;
将甲基丙烯酸环戊酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯及含双鎓盐结构的光致产酸剂单体加入反应釜中,向反应釜内加入第三有机溶剂,搅拌后将反应釜升温至聚合反应温度,接着向反应釜内滴加第三有机溶剂与引发剂的混合液,在聚合反应温度下反应一段时间,得到含有可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的聚合溶液;
清洗所述聚合溶液,得到可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂。
3.如权利要求2所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其特征在于:所述取代二苯基亚砜、取代二苯硫醚及磺酸酐的质量比的范围为(1.5~2.5):(0.5~1.5):(1~2)。
5.如权利要求2所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其特征在于:所述磺酸酐为三氟甲磺酸酐、对甲苯磺酸酐、全氟丁基磺酸酐或甲基磺酸酐。
6.如权利要求2所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其特征在于:所述光致产酸剂单体前驱体、磺酸盐及甲基丙烯酸2-乙磺酸酯盐的摩尔比的范围为(0.8~1.6):(0.2~1.0):(0.6~1.2)。
7.如权利要求2所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其特征在于:所述磺酸盐为全氟丁基磺酸盐、全氟辛基磺酸盐、对甲苯磺酸盐或樟脑磺酸盐。
8.如权利要求2所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其特征在于:所述甲基丙烯酸环戊酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯及含双鎓盐结构的光致产酸剂单体的摩尔比的范围为(65~70):(25~29.9):(0.1~10)。
9.如权利要求2所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其特征在于:所述温度T的范围为-30~0℃,所述聚合反应温度的范围为40~90℃。
10.如权利要求2所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂的制备方法,其特征在于:所述引发剂的用量为甲基丙烯酸环戊酯与1-金刚烷基甲基丙烯酸酯的总质量的0.3%~15%。
11.一种光刻胶,其包括酸扩散抑制剂、有机溶剂及权利要求1所述的可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011530148.8A CN112592304B (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、制备方法及光刻胶 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011530148.8A CN112592304B (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、制备方法及光刻胶 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112592304A CN112592304A (zh) | 2021-04-02 |
CN112592304B true CN112592304B (zh) | 2023-01-17 |
Family
ID=75200381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011530148.8A Active CN112592304B (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、制备方法及光刻胶 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112592304B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113801042B (zh) * | 2021-08-25 | 2022-09-27 | 上海新阳半导体材料股份有限公司 | 一种ArF光源干法光刻用多鎓盐型光产酸剂 |
CN117700586B (zh) * | 2024-02-05 | 2024-05-28 | 中国科学院理化技术研究所 | 基于聚苯乙烯类碘鎓盐及其光刻胶组合物 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101054485B1 (ko) * | 2008-09-23 | 2011-08-04 | 금호석유화학 주식회사 | 오늄염 화합물, 이를 포함하는 고분자 화합물, 상기 고분자화합물을 포함하는 화학증폭형 레지스트 조성물 및 상기 조성물을 이용한 패턴 형성 방법 |
JP5624906B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-11-12 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、化学増幅型レジスト組成物、及び、レジスト膜 |
KR101263673B1 (ko) * | 2011-08-03 | 2013-05-22 | 금호석유화학 주식회사 | 술포늄 화합물, 광산발생제 및 레지스트 조성물 |
CN102608866A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-25 | 潍坊星泰克微电子材料有限公司 | 一种丙烯酸正性光刻胶及其制备方法 |
-
2020
- 2020-12-22 CN CN202011530148.8A patent/CN112592304B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112592304A (zh) | 2021-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100565338C (zh) | 包含光活性化合物混合物的用于深紫外平版印刷的光刻胶组合物 | |
WO2021169344A1 (zh) | 含酸抑制剂的改性成膜树脂及其制备方法与光刻胶组合物 | |
CN100363343C (zh) | 光活性化合物 | |
JP5952029B2 (ja) | フォトレジスト組成物、およびフォトリソグラフィパターンを形成する方法 | |
TWI701507B (zh) | 圖案形成方法及電子元件的製造方法 | |
KR19990067915A (ko) | 단파장 이미지화를 위한 중합체 및 포토레지스트 조성물 | |
KR20130063482A (ko) | 레지스트 보호막 재료 및 패턴 형성 방법 | |
CN104067174A (zh) | 图案形成方法、感光化射线性或感放射线性树脂组合物、抗蚀剂膜、电子元件的制造方法及电子元件 | |
KR20120061757A (ko) | 폴리머, 포토레지스트 조성물 및 포토리소그래피 패턴 형성 방법 | |
JP2010061087A (ja) | 電子線、x線またはeuv用ポジ型レジスト組成物及びこれを用いたパターン形成方法 | |
CN106200268A (zh) | 图案形成方法及光阻组成物 | |
KR101988896B1 (ko) | 패턴 형성 방법, 전자 디바이스의 제조 방법, 전자 디바이스, 감활성광선성 또는 감방사선성 수지 조성물, 레지스트막, 및 마스크 블랭크 | |
JP2008501779A (ja) | 光活性化合物 | |
CN112592304B (zh) | 可聚合型含双鎓盐结构的光致产酸剂、制备方法及光刻胶 | |
JP5548940B2 (ja) | 光活性化合物 | |
CN111538210A (zh) | 一种正性光刻胶组合物和形成光刻胶图案的方法 | |
JP2008045125A (ja) | 極紫外線及び深紫外線用感光性高分子及びこれを含むフォトレジスト組成物 | |
CN112876602A (zh) | 一种低缺陷的193nm光刻胶、光刻胶树脂及其制备方法 | |
CN111302959A (zh) | 一种带酯键的酸扩散抑制剂及其制备方法与光刻胶组合物 | |
CN104508557B (zh) | 图案形成方法、光化射线敏感或放射线敏感树脂组合物、抗蚀剂膜和制造电子器件的方法 | |
JP6659481B2 (ja) | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法 | |
CN111285963A (zh) | 含羟基的酸扩散抑制剂及其制备方法与光刻胶组合物 | |
CN111221218A (zh) | 一种酸扩散抑制剂及其制备方法与光刻胶组合物 | |
CN114262404B (zh) | 光敏树脂及应用该光敏树脂的光刻胶组合物 | |
WO2022056700A1 (zh) | 光敏树脂及应用该光敏树脂的光刻胶组合物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |