本发明属于光刻，具体涉及一种酚醛树脂型i线光刻胶组合物及其制备方法和图案化方法与应用。
背景技术：
1、光刻胶是集成电路制造的核心耗材，也是影响集成电路性能、良率及可靠性的关键因素。i线(365nm)光刻胶以酚醛树脂为主体树脂、重氮萘醌为感光剂，通过曝光、显影等光刻工艺程序将掩模版的图案转移复制至晶圆上，被广泛应用于集成制造电路中几百纳米至几微米的制程中。
2、目前，半导体和平板显示制程用的g线和i线光刻胶主要是采用重氮萘醌磺酸酯-酚醛树脂体系，其成像原理为：在光照条件下重氮萘醌磺酸酯的重氮基发生分解，经过分子重排后生成茚酸，使得曝光区域易溶于碱水，经过稀碱水显影后获得正性图像。重氮萘醌磺酸酯-酚醛树脂体系具有反差大、显影宽容度好等优点，使用方便，性价比高，由于该体系具有上述优点，在各种器件制程中得到广泛使用，是正性光刻胶中应用最为广泛的一类产品，而且每年还保持一定的市场增长。然而，现有的酚醛树脂-重氮萘醌体系i线光刻胶在实际应用过程中存在较难同时提高灵敏度和分辨率以及存在抗刻蚀性能较差的问题。随着集成电路对于精细化要求的标准逐渐提升，如何同时提高i线光刻胶的灵敏度和分辨率是当前光刻胶产品配方开发的重点，也是业界需要重点研究的方向。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决现有的酚醛树脂-重氮萘醌体系i线光刻胶在实际应用过程中存在较难同时提高灵敏度和分辨率以及存在抗刻蚀性能较差的问题，而提供了一种酚醛树脂型i线光刻胶组合物及其制备方法和图案化方法与应用，该光刻胶组合物具有良好的灵敏度、分辨率和抗刻蚀性能，能够更好地满足业界对于生产精细化光刻图案以及提高生产效率的需求。
2、第一方面，本发明提供了一种酚醛树脂型i线光刻胶组合物，该光刻胶组合物包括酚醛树脂、感光剂、添加剂和溶剂；所述感光剂包括具有式(1)所示结构的第一感光化合物、具有式(2)所示结构的第二感光化合物和具有式(3)所示结构的第三感光化合物；
3、
4、式(1)、(2)和(3)中，r1～r10各自独立地为氢原子、式(4)所示结构或式(5)所示结构，且r1～r4中至少有一个为式(4)所示结构或式(5)所示结构，r5和r6中至少有一个为式(4)所示结构或式(5)所示结构，r7～r10中至少有一个为式(4)所示结构或式(5)所示结构，*表示与氧原子键连的位置。
5、在一种优选的实施方式中，以所述光刻胶组合物的总重量为基准，所述酚醛树脂的含量为10～30wt％，所述感光剂的含量为1～12wt％，所述添加剂的含量为0.1～4wt％，所述溶剂的含量为65～80wt％。
6、在一种优选的实施方式中，以所述感光剂的总重量为基准，所述第一感光化合物的含量为10～50wt％，所述第二感光化合物的含量为10～40wt％，所述第三感光化合物的含量为10～60wt％。
7、在一种优选的实施方式中，所述酚醛树脂的平均分子量为1000～20000kg/mol
8、在一种优选的实施方式中，所述酚醛树脂是采用甲酚类化合物与醛类化合物进行聚合反应得到的。
9、在一种优选的实施方式中，所述甲酚类化合物选自间甲酚、对甲酚、邻甲酚、二甲酚和三甲酚中的至少一种。
10、在一种优选的实施方式中，所述醛类化合物选自甲醛、乙醛和丙醛中的至少一种。
11、在一种优选的实施方式中，所述添加剂为表面活性剂和/或粘性促进剂。
12、在一种优选的实施方式中，以所述光刻胶组合物的总重量为基准，所述表面活性剂的含量为0.1～0.5wt％，所述粘性促进剂的含量为1.0～3.5wt％。
13、在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂为有机硅类表面活性剂和/或氟碳化合物。
14、在一种优选的实施方式中，所述粘附性促进剂选自蜜胺树脂、硅烷偶联剂和聚乙烯基类化合物中的至少一种。
15、在一种优选的实施方式中，所述有机溶剂选自苯甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单甲醚、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、甲基乙基酮、二庚酮、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸新戊酯、二甲苯和甲苯中的至少一种。
16、第二方面，本发明提供了上述酚醛树脂型i线光刻胶组合物的制备方法，该方法包括：将酚醛树脂、感光剂、添加剂和溶剂混合后得到光刻胶组合物。
17、第三方面，本发明提供了一种图案化方法，该方法包括：在衬底基板上形成功能材料层，在所述功能材料层上涂覆上述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物以形成光刻胶层，采用i线光源通过硬掩模对所述光刻胶层进行曝光、显影以形成光刻胶图案，以光刻胶图案为掩膜对所述功能材料层进行刻蚀以形成功能图案。
18、第四方面，本发明还提供了上述酚醛树脂型i线光刻胶组合物在光刻技术领域的应用。
19、本发明的关键在于引入具有特定结构的第一感光化合物、第二感光化合物和第三感光化合物作为感光剂，再与酚醛树脂、添加剂和溶剂相互配合，由此得到的酚醛树脂型i线光刻胶组合物能够兼具良好的灵敏度、分辨率和抗刻蚀性能，从而为满足精细化光刻图案的生产以及提高生产效率的需求提供了解决思路。
1.一种酚醛树脂型i线光刻胶组合物，其特征在于，该光刻胶组合物包括酚醛树脂、感光剂、添加剂和溶剂；所述感光剂包括具有式(1)所示结构的第一感光化合物、具有式(2)所示结构的第二感光化合物和具有式(3)所示结构的第三感光化合物；
2.根据权利要求1所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物，其特征在于，以所述光刻胶组合物的总重量为基准，所述酚醛树脂的含量为10～30wt％，所述感光剂的含量为1～12wt％，所述添加剂的含量为0.1～4wt％，所述溶剂的含量为65～80wt％。
3.根据权利要求1所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物，其特征在于，以所述感光剂的总重量为基准，所述第一感光化合物的含量为10～50wt％，所述第二感光化合物的含量为10～40wt％，所述第三感光化合物的含量为10～60wt％。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物，其特征在于，所述酚醛树脂的平均分子量为1000～20000kg/mol；
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物，其特征在于，所述添加剂为表面活性剂和/或粘性促进剂；
6.根据权利要求5所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物，其特征在于，所述表面活性剂为有机硅类表面活性剂和/或氟碳化合物；优选地，所述粘附性促进剂选自蜜胺树脂、硅烷偶联剂和聚乙烯基类化合物中的至少一种。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物，其特征在于，所述有机溶剂选自苯甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单甲醚、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、甲基乙基酮、二庚酮、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸新戊酯、二甲苯和甲苯中的至少一种。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括：将酚醛树脂、感光剂、添加剂和溶剂混合后得到光刻胶组合物。
9.一种图案化方法，其特征在于，该方法包括：在衬底基板上形成功能材料层，在所述功能材料层上涂覆权利要求1～7中任意一项所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物以形成光刻胶层，采用i线光源通过硬掩模对所述光刻胶层进行曝光、显影以形成光刻胶图案，以光刻胶图案为掩膜对所述功能材料层进行刻蚀以形成功能图案。
10.权利要求1～7中任意一项所述的酚醛树脂型i线光刻胶组合物在光刻技术领域的应用。
