用于定向自组装应用的具有强化动力的可容许多间距的嵌段共聚物制造技术

本发明专利技术涉及具有结构

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定向自组装应用的具有强化动力的可容许多间距的嵌段共聚物


[0001]本专利技术涉及分别具有通用结构
(1)
及
(6)
的两个不同嵌段共聚物家族，及包含来自这两个家族中之一的嵌段共聚物的两种组合物，且涉及使用嵌段共聚物组合物对准自组装嵌段共聚物
(BCP)
的微结构域以形成自组装几何形状的新颖方法，该几何形状适用于形成接触孔或线与间隙
(lines and spaces)
的阵列
。
这些组合物及方法适用于制造电子装置
。

技术介绍

[0002]嵌段共聚物的自组装为适用于产生用于制造微电子装置的越来越小的图案化特征的方法，其中可实现约纳米级的特征的临界尺寸
(CD)。
自组装方法合乎扩展微光刻技术用于使诸如接触孔或柱阵列的特征重复的解决能力的需要
。
在常规光刻方法中，紫外
(UV)
辐射可用于经由掩模曝光于涂布于基板或分层基板上的光致抗蚀剂层上
。
正型或负型光致抗蚀剂为有用的且这些还可含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种具有结构
(1)
的嵌段共聚物，其中
A
片段为极性嵌段共聚物片段，其由2‑
亚甲基烷酸烷基酯衍生的重复单元
、
内酯衍生的重复单元
、
环氧乙烷衍生的重复单元
、
氧杂环丁烷衍生的重复单元或环状碳酸酯衍生的重复单元构成；
L
为直接价键或衍生自
1,1
‑
二芳基乙烯的键联部分；
B
片段为由苯乙烯类重复单元构成的非极性嵌段共聚物片段，
E
为选自以下的端基：
H、
烷基
、
羰基烷基
(
‑
C
＝
O
‑
烷基
)、
羰氧基烷基
(
‑
C
＝
O
‑
O
‑
烷基
)
及2‑
芳基丙烯酸烷基酯衍生的端基
(
‑
CH 2
‑
CH(
芳基
)(C(
＝
O))
‑
O
‑
烷基
)
；且另外所述结构
(1)
的嵌段共聚物多栓系有低聚柔性栓系基团，所述低聚柔性栓系基团选自低聚直链亚烷基栓系基团
、
低聚醚栓系基团及低聚二烷基硅氧烷栓系基团，且这些低聚柔性栓系基团是在选自所述结构
(1)
的嵌段共聚物中的以下位置的位置处多栓系：所述低聚柔性栓系基团仅存在于片段
A
上，且沿着此片段随机地位于其重复单元中的一些上或存在于其重复单元中的每一者上，所述低聚柔性栓系基团仅存在于片段
B
上，且沿着此片段随机地位于其重复单元中的一些上或存在于其重复单元中的每一者上，所述低聚柔性栓系基团存在于片段
A
及片段
B
两者上，且沿着这些片段随机地位于其重复单元中的仅一些上或存在于其重复单元中的每一者上，当所述低聚柔性栓系基团为烷基或2‑
芳基丙烯酸烷基酯衍生的端基
(
‑
CH 2
‑
CH(
芳基
)(C(
＝
O))
‑
O
‑
烷基
)
时，所述低聚柔性栓系基团存在于两个
E
端基上，当
L
为衍生自
1,1
‑
二芳基乙烯的键联部分时，所述低聚柔性栓系基团存在于两个
L
上，所述低聚柔性栓系基团存在于所述
B
片段的中心；且所述低聚柔性栓系基团存在于
A
片段
、B
片段
、L(
当
L
为所述键联部分时
)
及端基
E
中的至少一者上，且另外其中，所述嵌段共聚物具有范围为1至约
1.09
的多分散性：
E
‑
A
‑
L
‑
B
‑
L
‑
A
‑
E(1)。2.
根据权利要求1的嵌段共聚物，其中所述极性嵌段共聚物片段
A
由衍生自内酯的重复单元构成
。3.
根据权利要求1的嵌段共聚物，其中所述极性嵌段共聚物片段
A
由衍生自2‑
亚甲基烷酸烷基酯的重复单元构成
。4.
根据权利要求1至3中任一项的嵌段共聚物，其中所述极性嵌段共聚物片段
A
的
M
w
在约
20,000
与约
200,000
之间，且所述非极性苯乙烯类嵌段共聚物片段
B
的
M
w
在
20,000
与约
200,000
之间
。5.
根据权利要求1或4的嵌段共聚物，其中
L
为直接价键
。6.
根据权利要求1至4中任一项的嵌段共聚物，其中
L
为衍生自
1,1
‑
二芳基乙烯的键联基团
。7.
根据权利要求1至6中任一项的嵌段共聚物，其中
E
为
H
或烷基
。8.
根据权利要求1至6中任一项的嵌段共聚物，其中
E
为衍生自2‑
芳基丙烯酸烷基酯的基团
。9.
根据权利要求1至6中任一项的嵌段共聚物，其中
E
为羰基烷基
(
‑
C
＝
O
‑
烷基
)
或羰氧
基烷基
(
‑
C
＝
O
‑
O
‑
烷基
)。10.
根据权利要求1或4的嵌段共聚物，其具有结构
(2)
，其中
R1、R2、R3、R4、R5、R6及
R7各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基及所述低聚柔性栓系基团，其中另外，
R1、R2、R3、R4、R5、R6及
R7中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团且
n
为重复单元的数目；
11.
根据权利要求
1、4
及
10
中任一项的嵌段共聚物，其具有结构
(3)
，其中
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基及所述低聚柔性栓系基团，
R8及
R9各个地选自
C
‑1至
C
‑5烷基及所述低聚柔性栓系基团，
R
10
为
H
或
C
‑1至
C
‑5烷基，
R
11
为
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基或
C
‑1至
C
‑5烷氧基；其中另外，
R1、R2、R8及
R9中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团，且
n1
为重复单元的数目；
12.
根据权利要求
11
的嵌段共聚物，其中
R8选自所述低聚柔性栓系基团，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基
。13.
根据权利要求
11
或
12
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。14.
根据权利要求
11
或
12
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。15.
根据权利要求
11
或
12
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。16.
根据权利要求
11
的嵌段共聚物，其中
R9及
R8各个地选自所述低聚柔性栓系基团，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。17.
根据权利要求
11
或
16
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。18.
根据权利要求
11
或
16
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。
19.
根据权利要求
11
或
16
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。20.
根据权利要求
11
的嵌段共聚物，其中
R1、R2及
R8各个地选自所述低聚柔性栓系基团
。21.
根据权利要求
11
或
20
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。22.
根据权利要求
11
或
20
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。23.
根据权利要求
11
或
20
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。24.
根据权利要求1或2的嵌段共聚物，其具有结构
(4)
，其中
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基及所述低聚柔性栓系基团，
R
9a
及
R
9b
各个地选自
C
‑1至
C
‑5烷基及所述低聚柔性栓系基团，
R
10a
及
R
10b
各个地选自
H
或
C
‑1至
C
‑5烷基，
R
12
为
H
或
C
‑1至
C
‑5烷基，其中另外
R1、R2、R
9a
及
R
9b
中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团，且
n2
及
n3
为重复单元的数目；
25.
根据权利要求
24
的嵌段共聚物，其中
R
9b
选自所述低聚柔性栓系基团，
R
9a
为
C
‑1至
C
‑5烷基，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。26.
根据权利要求
24
或
25
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。27.
根据权利要求
24
或
25
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。28.
根据权利要求
24
或
25
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。29.
根据权利要求
24
的嵌段共聚物，其中
R
9a
及
R
9b
各个地选自
C
‑1至
C
‑5烷基，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基，且所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团，其中另外，
R1及
R2中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团
。30.
根据权利要求
24
或
29
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。31.
根据权利要求
24
或
29
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。
32.
根据权利要求
24
或
29
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。33.
根据权利要求
24
的嵌段共聚物，其中
R
9a
及
R
9b
各个地选自所述低聚柔性栓系基团，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。34.
根据权利要求
24
或
33
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。35.
根据权利要求
24
或
33
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。36.
根据权利要求
24
或
33
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。37.
根据权利要求1至
36
中任一项的嵌段共聚物，其具有结构
(5)
，其中
R3、R4、R5、R6及
R7各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基及所述低聚柔性栓系基团，其中另外，
R3、R4、R5、R6及
R7中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团，除非结构
(5)
中的部分
E
‑
A
‑
L
含有至少一个所述低聚柔性栓系基团，
L
为直接价键或衍生自
1,1
‑
二芳基乙烯的键联部分；
A
片段为所述极性嵌段共聚物片段，其由2‑
亚甲基烷酸烷基酯衍生的重复单元
、
内酯衍生的重复单元
、
环氧乙烷衍生的重复单元
、
氧杂环丁烷衍生的重复单元或环状碳酸酯衍生的重复单元构成；
E
为选自以下的所述端基：
H、
烷基
、
羰基烷基
(
‑
C
＝
O
‑
烷基
)、
羰氧基烷基
(
‑
C
＝
O
‑
O
‑
烷基
)
及2‑
芳基丙烯酸烷基酯衍生的端基
(
‑
CH2‑
CH(
芳基
)(C(
＝
O))
‑
O
‑
烷基
)
，且
n4
为重复单元的数目；
38.
根据权利要求
37
的嵌段共聚物，其中
L
为直接价键
。39.
根据权利要求
37
的嵌段共聚物，其中
L
为衍生自
1,1
‑
二芳基乙烯的键联部分
。40.
根据权利要求
37
的嵌段共聚物，其中
L
为衍生自
1,1
‑
二苯乙烯衍生物的键联部分
。41.
根据权利要求
37
至
40
中任一项的嵌段共聚物，其中
R5、R6选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基
。42.
根据权利要求
37
至
40
中任一项的嵌段共聚物，其中
R5、R6选自所述低聚柔性栓系基团
。43.
根据权利要求
37
至
40
中任一项的嵌段共聚物，其中
R3、R4及
R7选自所述低聚柔性栓系基团
。44.
根据权利要求
37
至
40
中任一项的嵌段共聚物，其中
R3、R4、R5、R6及
R7选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。45.
根据权利要求
37
至
43
中任一项的嵌段共聚物，其中在结构
(5)
中，
E
‑
A
‑
L
具有结构
(3a)
，其中
*
表示所述
E
‑
A
‑
L
部分与
B
的连接点，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基及所述低聚柔性栓系基团，
R8及
R9各个地选自
C
‑1至
C
‑5烷基及所述低聚柔性栓系基团，
R
10
为
H
或
C
‑1至
C
‑5烷基，
R
11
为
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基或
C
‑1至
C
‑5烷氧基；其中另外，
R1、R2、R8及
R9中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团，除非所述
B
具有至少一个所述低聚柔性栓系基团，且
n5
为重复单元的数目；
46.
根据权利要求
45
的嵌段共聚物，其中
R8选自所述低聚柔性栓系基团，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。47.
根据权利要求
45
或
46
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。48.
根据权利要求
45
或
46
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。49.
根据权利要求
45
或
46
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。50.
根据权利要求
45
的嵌段共聚物，其中
R9及
R8各个地选自所述低聚柔性栓系基团，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。51.
根据权利要求
45
或
50
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。52.
根据权利要求
45
或
50
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。53.
根据权利要求
45
或
50
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。54.
根据权利要求
45
的嵌段共聚物，其中
R1、R2及
R8各个地选自所述低聚柔性栓系基团
。55.
根据权利要求
45
或
54
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。56.
根据权利要求
45
或
54
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。57.
根据权利要求
45
或
54
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。58.
根据权利要求
45
至
57
中任一项的嵌段共聚物，其中在所述
B
中，
R3、R4、R5、R6及
R7各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。59.
根据权利要求
37
至
43
中任一项的嵌段共聚物，其中在结构
(5)
中，
E
‑
A
‑
L
具有结构
(4a)
，其中
*
表示所述
E
‑
A
‑
L
部分与
B
的连接点，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基
、C
‑1至
C
‑5烷氧基及所述低聚柔性栓系基团，
R
9a
及
R
9b
各个地选自
C
‑1至
C
‑5烷基及所述低聚柔性栓系基团，
R
10a
及
R
10b
各个地选自
H
或
C
‑1至
C
‑5烷基，
R
12
为
H
或
C
‑1至
C
‑5烷基，其中另外
R1、R2、R
9a
及
R
9b
中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团，除非所述
B
具有至少一个所述低聚柔性栓系基团，其中
n6
及
n7
为重复单元的数目；
60.
根据权利要求
59
的嵌段共聚物，其中
R
9b
选自所述低聚柔性栓系基团，
R
9a
为
C
‑1至
C
‑5烷基，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。61.
根据权利要求
59
或
60
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。62.
根据权利要求
59
或
60
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。63.
根据权利要求
59
或
60
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。64.
根据权利要求
59
的嵌段共聚物，其中
R
9a
及
R
9b
各个地选自
C
‑1至
C
‑5烷基，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基，且所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团，其中另外，
R1及
R2中的至少一者选自所述低聚柔性栓系基团
。65.
根据权利要求
59
或
64
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。66.
根据权利要求
59
或
64
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基团
。67.
根据权利要求
59
或
64
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。68.
根据权利要求
59
的嵌段共聚物，其中
R
9a
及
R
9b
各个地选自所述低聚柔性栓系基团，
R1及
R2各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。69.
根据权利要求
59
或
68
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚直链亚烷基栓系基团
。70.
根据权利要求
59
或
68
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚醚栓系基
团
。71.
根据权利要求
59
或
68
的嵌段共聚物，其中所述低聚柔性栓系基团为低聚二烷基硅氧烷栓系基团
。72.
根据权利要求
59
至
68
中任一项的嵌段共聚物，其中
R3、R4、R5、R6及
R7选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。73.
根据权利要求
59
至
71
中任一项的嵌段共聚物，其中在所述
B
中，
R3、R4、R5、R6及
R7各个地选自
H、C
‑1至
C
‑5烷基
、
卤基及
C
‑1至
C
‑5烷氧基
。74.
一种具有结构

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：