本申请实施例涉及半导体器件及其制备，尤其涉及酸敏树脂、单体、感光组合物、图案化膜、图案化基底、半导体器件及其制备方法。
背景技术：
1、在半导体器件的制程中，一般需要采用感光组合物将预设图案转移至基底上，再进行刻蚀等工艺。预设图案的精准度会影响到半导体器件的精度，为了迎合市场对半导体器件的高精度要求，对预设图案的转移的精细化需求也越来越高，也即，转移至基底上的图案需要有更高的临界尺寸均匀性。此外，感光组合物的耐刻蚀性能也会影响图案在转移过程中的稳定性；因此，亟需一种兼具较高临界尺寸均匀性和耐刻蚀性能的感光组合。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了酸敏树脂、单体、感光组合物、图案化膜、图案化基底、半导体器件及其制备方法。本申请实施例提供的酸敏树脂可用于制备高临界尺寸均匀性的图案，且其具有较优的耐刻蚀性能，其应用于高精度集成电路等半导体器件的制程中，可有效提升高精度半导体器件的可靠性；例如，提升高精度集成电路的可靠性。
2、本申请实施例第一方面提供了一种酸敏树脂，包括衍生自第一单体的酸敏结构单元，所述第一单体包括如式(1)所示的结构，
3、式(1)，
4、其中，r1为链状烃基，r2和r3独立地为氢原子或烷基，r4为氢原子、c1-c4烷基、氟代甲基中的任一种。
5、本申请实施方式中，酸敏结构单元衍生自第一单体包括：第一单体中的与r4连接的碳碳双键断裂生成对应的结构单元；也即，酸敏结构单元包括如所示的结构。上述属于丙烯酸酯类的酸敏树脂具有酸敏感特性，具体的，其在酸作用下酸敏结构单元可发生酸脱保护基团的脱保护反应，使其溶解性发生变化。特别的，上述酸脱保护基团中含有取代或未取代的双环[1,1,1]戊基，故其可兼具较低的沸点以及较低的ohnishi参数（ohnishi parameter），从而可同时具备较高的临界尺寸均匀性和耐刻蚀性能。具体的，临界尺寸均匀性可表现为：利用上述酸敏树脂制备成线形图案，对线形图案的多个点位的线宽进行测试并绘制线宽的正态分布曲线，正态分布曲线的3σ值较小，例如3σ≤1.0 nm；可以理解的，3σ的值越小，其临界尺寸均匀性越优。耐刻蚀性能可以表现酸敏树脂在刻蚀测试中表现出较低的刻蚀速率、较高的残膜率。
6、本申请一些实施方式中，所述r1为c1-c5烷基或c2-c5烯基。
7、本申请一些实施方式中，r2和所述r3中，所述烷基的碳原子数独立地为1-5。
8、本申请一些实施方式中，所述第一单体包括如式(1-1)至式(1-4)所示的单体中的一种或多种：
9、式(1-1)，式(1-2)，式(1-3)，式(1-4)；
10、其中，r41、r42、r43、r44独立地为氢原子、c1-c4烷基、氟代甲基中的任一种。
11、本申请一些实施方式中，所述酸敏结构单元在所述酸敏树脂中的摩尔占比≥20%。
12、本申请一些实施方式中，还包括衍生自第二单体的粘性结构单元；所述第二单体包括如式(2)所示的单体：
13、式(2)，
14、其中，r5为氢原子或c1-c10烷基。
15、本申请一些实施方式中，所述粘性结构单元在所述酸敏树脂中的摩尔占比为≥20%。
16、本申请一些实施方式中，所述酸敏树脂包括如式(3-1)至式(3-4)所示的一种或多种结构：
17、式(3-1)，式(3-2)，
18、式(3-3)，式(3-4)；
19、其中，a1、a2、a3、a4各自独立地为正整数，b1、b2、b3、b4各自独立地为正整数，n1、n2、n3、n4各自独立地为正整数。
20、本申请一些实施方式中，所述酸敏树脂的重均分子量mw为4000-40000，分子量分布指数pdi为1-2。
21、本申请实施例第二方面提供了一种单体，该单体具有如式(1)所示的结构：
22、式(1)，
23、其中，r1为链状烃基，r2和r3独立地为氢原子或烷基，r4为氢原子、c1-c4烷基、氟代甲基中的任一种。
24、本申请实施例提供的单体可用于提供本申请实施例提供的酸敏树脂。
25、本申请实施例第三方面提供了一种感光组合物，包括本申请实施例第一方面提供的酸敏树脂，以及光致产酸剂、溶剂。
26、本申请一些实施方式中，所述光致产酸剂相对所述酸敏树脂的质量占比为0.1%-15%。
27、由于采用了本申请实施例提供的前述酸敏树脂，该感光组合物可用于形成具有较高临界尺寸均匀性、且耐刻蚀的图案化膜。此外，上述感光组合物还可具有较高的曝光能量宽裕度，实现较低的最佳曝光能量和较高的分辨率。
28、本申请实施例第四方面提供了一种图案化膜，该图案化膜采用本申请实施例第三方面提供的感光组合物形成。由于采用了本申请实施例提供的感光组合物，该团案化膜兼具较高的临界尺寸均匀性和较优的耐刻蚀性能。此外，还可以实现较高的对比度和分辨率，为高质量的图案化膜。
29、本申请一些实施方式中，对所述图案化膜进行刻蚀，所述图案化膜的残膜率≥82%；和/或，所述图案化膜的临界尺寸的正态分布的3σ≤1 nm。
30、本申请实施例第五方面提供了一种图案化基底，图案化基底由表面具有本申请实施例第四方面提供的图案化膜的基底经刻蚀得到。该图案化基底上的图案的临界尺寸可达到行业领先水平，且临界尺寸均匀性高，可用于提供高精度、高可靠性的半导体器件，例如，高精度、高可靠性的集成电路。
31、本申请实施例第六方面提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括图案化基底和设置在所述图案化基底上的功能层；所述图案化基底经表面具有本申请实施例第四方面提供的图案化膜的基底刻蚀得到。
32、由于采用本申请实施例提供的图案化基底、或图案化膜制得，本申请实施例提供的半导体器件可兼具高精度和高可靠性。
33、本申请实施例第七方面提供了一种半导体器件的制备方法，包括：
34、将本申请实施例第三方面提供的感光组合物涂覆在基底上，以在所述基底上形成膜层；
35、通过光掩膜将所述膜层曝光显影，以在所述基底上形成图案化膜；
36、刻蚀，得到图案化基底；
37、制备功能层，得到半导体器件。
38、上述制备方法适用于大规模工业化生产，并制得高精度、高可靠性的半导体器件；例如，高精度、高可靠性的集成电路。
1.一种酸敏树脂，其特征在于，包括衍生自第一单体的酸敏结构单元，所述第一单体包括如式(1)所示的结构，
2.根据权利要求1所述的酸敏树脂，其特征在于，所述r1为c1-c5烷基或c2-c5烯基。
3.根据权利要求1所述的酸敏树脂，其特征在于，所述r2和所述r3中，所述烷基的碳原子数独立地为1-5。
4.根据权利要求1所述的酸敏树脂，其特征在于，所述第一单体包括如式(1-1)至式(1-4)所示的单体中的一种或多种：
5.根据权利要求1所述的酸敏树脂，其特征在于，所述酸敏结构单元在所述酸敏树脂中的摩尔占比≥20%。
6.根据权利要求1所述的酸敏树脂，其特征在于，还包括衍生自第二单体的粘性结构单元；所述第二单体包括如式(2)所示的单体：
7.根据权利要求6所述的酸敏树脂，其特征在于，所述粘性结构单元在所述酸敏树脂中的摩尔占比≥20%。
8.根据权利要求1所述的酸敏树脂，其特征在于，所述酸敏树脂包括如式(3-1)至式(3-4)所示的一种或多种结构：
9.根据权利要求1-8任一项所述的酸敏树脂，其特征在于，所述酸敏树脂的重均分子量mw为4000-40000，分子量分布指数pdi为1-2。
10.一种单体，其特征在于，所述单体具有如式(1)所示的结构：
11.一种感光组合物，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的酸敏树脂、光致产酸剂，以及溶剂。
12.根据权利要求11所述的感光组合物，其特征在于，所述光致产酸剂相对所述酸敏树脂的质量占比为0.1%-15%。
13.一种图案化膜，其特征在于，所述图案化膜采用如权利要求11或12所述的感光组合物形成。
14. 根据权利要求13所述的图案化膜，其特征在于，对所述图案化膜进行刻蚀，所述图案化膜的残膜率≥82%；和/或，所述图案化膜的临界尺寸的正态分布的3σ≤1 nm。
15.一种图案化基底，其特征在于，所述图案化基底由表面具有如权利要求13或14所述的图案化膜的基底经刻蚀得到。
16.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括图案化基底和设置在所述图案化基底上的功能层；所述图案化基底经表面具有如权利要求13或14所述的图案化膜的基底刻蚀得到。
17.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
