含芳基的甘脲类低聚物与应用制造技术

本发明专利技术适用于光刻胶技术领域，提供了一种含芳基的甘脲类低聚物与应用，该含芳基的甘脲类低聚物的结构式为：其中，R1由苯环数在20以内的芳基与碳原子数在20以内的烷基、烷氧基或两个甘脲分子偶联得到，R2、R3为苯环数在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。本发明专利技术所述的含芳基的甘脲类低聚物作为光刻胶的交联剂，通过改变含芳基的甘脲类低聚物中芳基比例，可以方便的调整n/k值，大大降低BARC产品在n/k值方面的调整难度，能极大提高光刻工艺的吸光性能，具有较大的应用前景。景。

【技术实现步骤摘要】
含芳基的甘脲类低聚物与应用


[0001]本专利技术属于光刻胶
，尤其涉及一种含芳基的甘脲类低聚物与应用。

技术介绍

[0002]芯片主要通过光刻、刻蚀、封装等工序制作完成。其中，光刻工艺在整个芯片制造中占据重要地位，是实现光刻胶和衬底图案化的关键工序：首先将光刻胶涂覆在衬底上，烘烤除去溶剂，然后通过掩膜版曝光或电子束直写，诱导曝光部分发生化学反应，最后用显影液洗去可溶部分，得到3D光刻胶图形。其中，光刻胶涂覆在衬底上之前，还需在衬底和光刻胶之间增加抗反射涂层(Bottom Anti
‑
Reflection Coating,BARC)以提高光刻工艺中线宽解析度。
[0003]目前，由于抗反射涂层的刻蚀速率取决于光刻胶的刻蚀速率和刻蚀工艺，而在进行光刻工艺时，通常需要在抗反射涂层加入大量的苯环以调整抗反射涂层的n/K值，常常导致光刻胶的完成刻蚀后，抗反射涂层仍未完成刻蚀，从而极大地降低了抗反射涂层的刻蚀速率。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种含芳基的甘脲类低聚物与应用，旨在解决现有技术中在调整抗反射涂层的n/K值后，抗反射涂层的刻蚀速率较低的技术问题。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，一种含芳基的甘脲类低聚物，其结构式为：
[0006][0007]其中，R1由苯环数在20以内的芳基与碳原子数在20以内的烷基、烷氧基或两个甘脲分子偶联得到，R2、R3为苯环数在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。
[0008]优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物中，R1由苯环数在20以内的芳基与碳原子数在20以内的烷基或烷氧基偶联得到。
[0009]优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物中，R2、R3为氢、苯环数均在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。
[0010]优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物中，碳原子数在20以内的烷基为羟基取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、环己基、取代环己基、降冰片基、取代降冰片基、金刚烷基、取代金刚烷基或其它多环结构中的一种或多种。
[0011]优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物中，碳原子数在20以内的烷氧基为醚基、酯基、环氧基中的一种或多种。
[0012]更优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物中，R1中的烷基、烷氧基的数量比为(0.1
‑
3.9)：(0.1
‑
3.9)。
[0013]更优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物中，所述R1中的烷基、烷氧基偶联的数量比为(0.1
‑
3.9)：(0.1
‑
3)。
[0014]本专利技术实施例还提供一种含芳基的甘脲类低聚物的应用，在上述所述的含芳基的甘脲类低聚物中加入稀释剂，得到应用于抗反射涂层的甘脲类低聚物溶液。
[0015]优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物的应用中，所述稀释剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乳酸乙酯、γ
‑
丁内酯、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、乙腈、N,N
‑
二甲基甲酰胺中的一种或多种。
[0016]优选地，在所述的含芳基的甘脲类低聚物的应用中，所述甘脲类低聚物溶液的浓度为33
‑
36％。
[0017]本专利技术实施例提供了一种含芳基的甘脲类低聚物与应用，该含芳基的甘脲类低聚物作为光刻胶的交联剂，通过改变含芳基的甘脲类低聚物中芳基比例，可以方便的调整n/k值，大大降低BARC产品在n/k值方面的调整难度，能极大提高光刻工艺的吸光性能。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0020]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0021]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0022]本专利技术实施例提供的甘脲类低聚物可作为抗反射涂层中的一种交联剂，进而可通过改变含芳基的甘脲类低聚物中芳基比例，方便的调整n/k值，不仅可大大降低了抗反射涂层在n/k值方面的调整难度，同时还可加快抗反射涂层刻蚀速率，极大的提高了光刻工艺的吸光性能，降低了产品的开发难度，优化其在刻蚀工艺时的性能，具有较大的应用前景。
[0023]其中，刻蚀速率可以通过Ohnishi常数来预测，即O.N.＝N单体总原子数/(NC原子数
‑
NO原子数)。当树脂内，碳原子增多，会降低刻蚀速率；而氧原子数增加，会提高刻蚀速率。
[0024]在一实施例中，含芳基的甘脲类低聚物的制备方法括以下步骤：
[0025]将四羟甲基甘脲、取代醇、酸性阳离子树脂均匀混合，得到混合液；
[0026]将所述混合液升温并在真空条件下进行恒温反应，反应完成后，得到刻蚀可调的
甘脲类低聚物。
[0027]其中，恒温反应的温度为40
‑
60℃，恒温反应时间为4
‑
6h；所述四羟甲基甘脲、所述取代醇、所述酸性阳离子树脂的摩尔比为1：(1
‑
4)：(0.01
‑
1)。
[0028]在另一实施例中，所述甘脲类低聚物的结构式为：
[0029][0030]其中，R1由苯环数在20以内的芳基与碳原子数在20以内的烷基、烷氧基或两个甘脲分子偶联得到，R2、R3为氢、苯环数在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。
[0031]具体的，在底部抗反射涂层的主要成分中，含芳基的甘脲类低聚物溶液作为底部抗反射涂层中的一种交联剂在酸催化下和主体树脂中的羟基官能团发生反应，在聚合物分子链之间形成桥键，变为三维结构的不溶性物质，还可达到固化底部抗反射层薄膜的目的。
[0032]其中，碳原子数在20以内的烷基优选羟基取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、环己基、取代环己基、降冰片基、取代降冰片基、金刚烷基、取代金刚烷基或其它多环结构中的一种或多种。
[0033]在另一实施例中，碳原子数在20以内的烷氧基优选醚基、酯基、环氧基中的一种或多种。
[0034]在另一实施例中，所述R1中的烷基、烷氧基的数量比为(0.1
‑
3.9)：(0.1
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含芳基的甘脲类低聚物，其特征在于，其结构式为：其中，R1由苯环数在20以内的芳基与碳原子数在20以内的烷基、烷氧基或两个甘脲分子偶联得到，R2、R3为苯环数在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。2.根据权利要求1所述的含芳基的甘脲类低聚物，其特征在于，R1由苯环数在20以内的芳基与碳原子数在20以内的烷基或烷氧基偶联得到。3.根据权利要求1所述的含芳基的甘脲类低聚物，其特征在于，R2、R3为氢、苯环数均在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。4.根据权利要求1所述的含芳基的甘脲类低聚物，其特征在于，碳原子数在20以内的烷基为羟基取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、环己基、取代环己基、降冰片基、取代降冰片基、金刚烷基、取代金刚烷基或其它多环结构中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的含芳基的甘脲类低聚物，其特征在于，碳原子数在20以内的烷氧基为醚基、酯基、环氧基中的一种或多种。6.根据权利要求2所述的含芳基的甘脲类低聚物，其特征在于，R1中的烷基、烷氧基的数量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾大公，夏力，马潇，陈鹏，许从应，毛智彪，
申请(专利权)人：宁波南大光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：