底部抗反射涂层组合物及其制备方法技术

本发明专利技术适用于光刻胶技术领域，提供了一种底部抗反射涂层组合物及其制备方法，其包括以下质量百分比的原料：含芳基的甘脲类低聚物溶液5

【技术实现步骤摘要】
底部抗反射涂层组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于光刻胶
，尤其涉及一种底部抗反射涂层组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]光刻胶直接涂布在硅片上后，在紫外光照射下，光线在光刻胶底部界面出现反射，极易造成光反射，产生驻波效应等问题，现有技术中通常在Si衬底和光刻胶之间增加底部抗反射涂层(Bottom Anti
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Reflection Coating，BARC)来减少反射和诸如驻波等问题。例如，ArF光刻胶中，底部抗反射层通过吸收多余的193nm波长的光，进而提高分辨率。
[0003]目前，底部抗反射涂层的好坏通常根据其n/K值与上层光刻胶的匹配度来进行判断。例如，专利CN201810796829.5中其主要通过修饰BARC的主体树脂结构，增加特点的吸收基团来调节n/k值，进而达到抗反射的作用。但是上述方法中的主体树脂的具体结构发生改变时，则会导致BARC的n/k值发生改变，而且在对主体树脂进行修饰时，无法精准控制主体树脂的组成，调节n/K值的难度较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种底部抗反射涂层组合物及其制备方法，旨在解决现有技术中无法精准控制主体树脂的组成且主体树脂的具体结构改变后调节n/K值的难度较大的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种底部抗反射涂层组合物，其包括以下质量百分比的原料：含芳基的甘脲类低聚物溶液5
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15％、主体树脂0.5
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15％、热敏酸0.1
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1％，余量为有机溶剂；
[0006]其中，所述含芳基的甘脲类低聚物溶液中的含芳基的甘脲类低聚物的结构式为：
[0007][0008]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。
[0009]本专利技术实施例还提供一种底部抗反射涂层组合物，其包括以下质量百分比的原料：含芳基的甘脲类低聚物溶液5
‑
15％、主体树脂0.5
‑
15％、交联剂0.1
‑
5％、热敏酸0.1
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1％，余量为有机溶剂；
[0010]其中，所述含芳基的甘脲类低聚物溶液中的含芳基的甘脲类低聚物的结构式为：
[0011][0012]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。
[0013]优选地，在所述的底部抗反射涂层组合物中，所述主体树脂为取代(甲基)丙烯酸脂聚合物、取代苯乙烯聚合物或其它取代芳香族聚合物中一种或多种。
[0014]优选地，在所述的底部抗反射涂层组合物中，所述热敏酸为苯磺酸、苯磺酸衍生物中的一种或多种。
[0015]更优选地，在所述的底部抗反射涂层组合物中，所述苯磺酸、所述苯磺酸衍生物为对甲苯磺酸、吡啶对甲苯磺酸、2、4、4、6
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四溴环己二烯酮、苯偶因甲苯二烯酮、取代硝基苄基甲苯磺酸盐、烷基对甲苯苯磺酸铵盐中的一种或多种。
[0016]优选地，在所述的底部抗反射涂层组合物中，所述有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、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、N
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甲基吡咯烷酮、N、N
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二甲基甲酰胺、N、N
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二甲基乙酰胺和二甲亚砜中的一种或多种。
[0017]优选地，在所述的底部抗反射涂层组合物中，所述交联剂为三聚氰胺树脂、氨基树脂、甘脲化合物、二环氧化物中的一种或多种。
[0018]优选地，在所述的底部抗反射涂层组合物中，所述含芳基的甘脲类低聚物溶液包括：含芳基的甘脲类低聚物和稀释剂；所述含芳基的甘脲类低聚物的质量浓度为33
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36％；其中，所述含芳基的甘脲类低聚物的结构式为：
[0019][0020]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。
[0021]更优选地，在所述的底部抗反射涂层组合物中，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
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丁内酯、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、乙腈、N,N
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二甲基甲酰胺中的一种或多种。
[0022]本专利技术实施例还提供一种底部抗反射涂层组合物的制备方法，该方法包括：
[0023]将各原料按比例均匀混合并溶解后，过滤，得到上述所述的底部抗反射涂层组合物。
[0024]本专利技术实施例提供了一种底部抗反射涂层组合物及其制备方法，该底部抗反射涂层组合物包括以下原料：含芳基的甘脲类低聚物溶液5
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15％、主体树脂0.5
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15％、热敏酸0.1
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1％，余量为有机溶剂。本专利技术通过在底部抗反射涂层组合物中添加了可进行交联且芳基比例可调节的甘脲类低聚物，从而快速的调整底部抗反射涂层的n/k值，大大降低底部抗反射涂层在n/k值方面的调整难度，减少了光刻胶底部界面出现反射和诸如驻波等问题，提高光刻工艺中线宽解析度。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]在BARC的主要成分中，交联剂在酸催化下和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，达到固化底部抗反射层薄膜的目的。
[0030]本专利技术实施例提供一种底部抗反射涂层组合物，采用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，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，大大降低了底部抗反射涂层在n/k值方面的调整难度，减少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底部抗反射涂层组合物，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：含芳基的甘脲类低聚物溶液5
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15％、主体树脂0.5
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15％、热敏酸0.1
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1％，余量为有机溶剂；其中，所述含芳基的甘脲类低聚物溶液中的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为氢、苯环数在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。2.一种底部抗反射涂层组合物，其特征在于，，包括以下质量百分比的原料：含芳基的甘脲类低聚物溶液5
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15％、主体树脂0.5
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15％、交联剂0.1
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5％、热敏酸0.1
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1％，余量为有机溶剂；其中，所述含芳基的甘脲类低聚物溶液中的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为氢、苯环数在20以内的芳基或碳原子数在20以内的烷基。3.根据权利要求1或2所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，所述主体树脂为取代(甲基)丙烯酸脂聚合物、取代苯乙烯聚合物或其它取代芳香族聚合物中一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，所述热敏酸为苯磺酸、苯磺酸衍生物中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，所述苯磺酸、所述苯磺酸衍生物为对甲苯磺酸、吡...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾大公，陈鹏，夏力，马潇，毛智彪，许从应，
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：