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一种聚合物、其制备方法及包含该聚合物的光刻胶组合物技术

技术编号:41175824 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-07 22:12
本发明专利技术涉及一种聚合物、其制备方法及包含该聚合物的光刻胶组合物,该聚合物包括如下所示的第一结构单元和第二结构单元;其中,R<subgt;1</subgt;为氢或甲基,R<subgt;2</subgt;为包含1~12个碳原子的烷基。本发明专利技术一实施方式的聚合物,具有良好的耐高温性能,用于制备光刻胶,可使所得光刻胶具有较佳的显影能力。第一结构单元:第二结构单元:

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物,尤其涉及一种可用作制备光刻胶的聚合物。


技术介绍

1、光刻技术是现代半导体工业发展的基础,其发展大大推动了信息技术的发展。随着对新一代设备需求的不断增加,设备组件的小型化发展迅速,集成电路制造的规模也经历了从最初的小规模集成发展到大规模集成以及最终在单个芯片上有超过100万个图案晶体管的超大规模集成。半导体工业的持续发展要求更密集的制造技术,在过去的50年里,半导体界遵循摩尔定律这一黄金法则,半导体器件的节点从1971年的10mm减少到2014年的14nm,并在2018年达到了阶段性10nm和7nm的制造目标。为了进一步实现更小的节点目标,对更为先进的光刻技术和光刻胶的研发迫在眉睫。

2、光刻胶,又称光致刻蚀剂,当抗蚀剂暴露在光下,辐照会导致底层抗蚀剂材料的化学结构发生变化。在正性光刻胶中,长聚合物链会分解成更小的短链聚合物;而在负性光刻胶中,聚合物链会在辐照下交联形成更长的聚合物链。光刻胶正是利用辐射前后材料的溶解性能发生变化,并通过进一步的显影得到图案。

3、减小光波长是提高光刻胶图案分辨率的主要途径,面对集成电路要求光致抗蚀剂的分辨率不断提高的发展趋势,光刻技术经历了从g线(436nm)、i线(365nm)近紫外光学光刻,到深紫外(248nm和193nm)、真空紫外(157nm)光学光刻,再到极紫外(13.5nm)、x-射线(0.4nm)和电子束刻蚀等更为高端的光刻技术。目前,高端光刻技术虽然能实现更小的分辨率,但是工艺成本昂贵、操作复杂难以量产等问题限制着其广泛使用。因此,duv(248nm)光刻胶仍是目前市场上使用最广泛且最具潜力的光刻胶体系。

4、为了匹配曝光光源和工艺的发展,光刻胶成膜树脂从聚乙烯醇肉桂酸酯、环化橡胶、酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯发展到聚丙烯酸酯。聚丙烯酸酯类光刻胶因其能同时被用于248nm、193nm等深紫外工艺而被得到广泛研究,但当其被用于248nm光刻时,显现出了耐热性不足、抗刻蚀能力较差等问题,从而导致得到图形对比度差。因此,开发具有高稳定性的248nm光刻胶成膜树脂具有重要意义。


技术实现思路

1、为克服上述现有技术的至少一种缺陷,第一方面,本专利技术一实施方式提供了一种聚合物,包括如下所示的第一结构单元和第二结构单元;第一结构单元:第二结构单元:

2、其中,r1为氢或甲基,r2为包含1~12个碳原子的烷基。

3、根据本专利技术一实施方式,所述第一结构单元与所述第二结构单元的摩尔比为(1~4):(1~4);和/或,

4、r2为包含1~12个碳原子的直链烷基。

5、根据本专利技术一实施方式,所述第一结构单元与所述第二结构单元的摩尔比为1:(2~4);和/或,

6、r2为包含4~8个碳原子的烷基。

7、根据本专利技术一实施方式,所述第二结构单元的摩尔百分含量为20~85%。

8、根据本专利技术一实施方式,所述聚合物为嵌段共聚物或无规共聚物。

9、第二方面,本专利技术一实施方式提供了一种聚合物的制备方法,包括通过将聚合单体进行聚合反应制得所述聚合物;所述聚合单体包括如下所示的第一单体和第二单体;

10、第一单体:第二单体:

11、其中,r1为氢或甲基,r2为包含1~12个碳原子的烷基。

12、根据本专利技术一实施方式,所述聚合单体通过自由基聚合反应生成所述聚合物;和/或,

13、所述第一单体与所述第二单体的摩尔比为(1~4):(1~4)。

14、根据本专利技术一实施方式,所述自由基聚合反应的反应温度为60~75℃;和/或,

15、所述自由基聚合反应的反应时间为5~24h。

16、第三方面,本专利技术一实施方式提供了一种上述聚合物在制备光刻胶中的应用。

17、第四方面,本专利技术一实施方式提供了一种光刻胶组合物,包括上述的聚合物。

18、根据本专利技术一实施方式,所述聚合物在所述光刻胶组合物中的质量含量为2.5~10%;和/或,

19、所述光刻胶组合物包括所述聚合物、光致产酸剂和溶剂。

20、本专利技术一实施方式的聚合物,具有良好的耐高温性能,用于制备光刻胶,可使所得光刻胶具有稳定的显影能力。

21、本专利技术中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书所特别指出的内容中来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种聚合物,包括如下所示的第一结构单元和第二结构单元;

2.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述第一结构单元与所述第二结构单元的摩尔比为(1~4):(1~4);和/或,

3.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述第一结构单元与所述第二结构单元的摩尔比为1:(2~4);和/或,

4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物,其中,所述第二结构单元的摩尔百分含量为20~85%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合物,其为嵌段共聚物或无规共聚物。

6.一种聚合物的制备方法,包括通过将聚合单体进行聚合反应制得所述聚合物;所述聚合单体包括如下所示的第一单体和第二单体;

7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述聚合单体通过自由基聚合反应生成所述聚合物,所述自由基聚合反应的反应温度为60~75℃,反应时间为5~24h;和/或,

8.权利要求1至5中任一项所述的聚合物或权利要求6或7所述的方法制得的聚合物在制备光刻胶中的应用。

9.一种光刻胶组合物,包括权利要求1至5中任一项所述的聚合物或权利要求6或7所述的方法制得的聚合物。

10.根据权利要求9所述的光刻胶组合物,其中,所述聚合物在所述光刻胶组合物中的质量含量为2.5~10%;和/或,

...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物,包括如下所示的第一结构单元和第二结构单元;

2.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述第一结构单元与所述第二结构单元的摩尔比为(1~4):(1~4);和/或,

3.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述第一结构单元与所述第二结构单元的摩尔比为1:(2~4);和/或,

4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物,其中,所述第二结构单元的摩尔百分含量为20~85%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合物,其为嵌段共聚物或无规共聚物。

6.一种聚合物的制备方法,包括通过将聚合单体进行聚合反应制得所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张锁江赵炜珍刘力菲霍锋马孝坤李金童吴蓉
申请(专利权)人:郑州中科新兴产业技术研究院
类型:发明
国别省市:

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