CN115808847B - 一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115808847B CN115808847B CN202310061453.4A CN202310061453A CN115808847B CN 115808847 B CN115808847 B CN 115808847B CN 202310061453 A CN202310061453 A CN 202310061453A CN 115808847 B CN115808847 B CN 115808847B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coating resin
- formula
- photoresist
- reflection coating
- combination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
本发明涉及一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物；本发明所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率和高吸收率，可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程。
Description
技术领域
本发明涉及光刻胶技术领域，尤其涉及一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用。
背景技术
光刻胶底部抗反射涂层介于光刻胶涂层和半导体基材（硅晶片）之间，如果没有这一底部抗反射涂层，光刻胶和半导体界面之间的反射光和曝光光源的入射光会在光刻胶涂层内部因干涉形成驻波，导致光刻胶显影后图案线宽分布不均匀；另外，半导体基材表面凹凸不平，会导致散射光，这部分散射光会进入到半导体光刻工艺不希望的区域，会进一步导致曝光显影后线宽变化；反射和散射光能量随区域分布变化，也会导致曝光显影后线宽分布不均。光刻胶底部抗反射涂层的功能是阻止（高折射率，n）和吸收（高吸收系数，k）穿透光刻胶涂层的光线到达半导体基材表面，从而减少半导体晶片的散射和反射。
EP1237042、US7582360、US7756384、US7846638、US8748081、US5234990、US5886102等公布了光刻胶底部抗反射涂层树脂结构、涂层配方以及评价方法。迄今，涂层配方中所需吸收光的活性成分从化学结构看，发展经历了三个阶段：染料型小分子，热塑性高分子以及热固性高分子。前二者中的活性成分容易迁移到光刻胶涂层中，引起光刻胶曝光后线宽分辨率下降；热固性高分子涂层是交联型结构，活性成分不会发生迁移，是底部抗反射涂层树脂的主流趋势。
为了满足集成电路不断向精细化方向发展的要求，光刻胶的曝光光源波长逐渐变短，从G线、I线、到KrF、ArF以及更短的波长。光源波长越短，底部半导体晶片的反射会越强，反射光对光刻胶线宽分辨率负面影响的会更加显著。针对KrF、ArF以及更短的波长的光刻工艺，光刻胶底部抗反射涂层是不可或缺的。
CN114384761A公开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5-15%、主体树脂0.5-15%、热敏酸0.1-1%，余量为有机溶剂。其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。但是其公开的主体树脂为聚丙烯酸酯，由多种单体经自由基共聚而成，交联功能基团为羟基，芳环含在侧链上，这种树脂结构的缺点在于：必然有些大分子在共聚过程中无法引入交联基团，涂层固化时会有无法固化的游离大分子存在，涂布光刻胶过程中这类大分子会溶解迁移到上层的光刻胶中，影响光刻胶的曝光分辨率。
但是，现有技术中，抗反射涂层树脂配成的光刻胶底部涂层，难以同时兼具高折光率（n）和高吸收率（k），限制了其应用。
综上，开发一种能克服上述缺陷的光刻胶底部的抗反射涂层树脂是至关重要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用，所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率（n）和高吸收率（k），可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物；
所述甘脲衍生物的结构式如式Ⅰ所示：
式Ⅰ；
其中，n为1-10的整数，例如2、3、4、5、6、7、8、9等。
本发明中，形成的抗反射涂层树脂是支链型聚酯结构，附着力优于常规的聚丙烯酸酯结构，交联基团为羟基，分布于大分子末端，无大分子不含羟基功能基团，因此固化后不会出现底部涂层向光刻胶层的分子迁移现象。具体地，本发明所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物制备得到，其中，甘脲在193nm处具有R带紫外吸收，有利于增加吸收率（k）值，同时甘脲属于环形结构，具有较高的折射率（n）；本发明中，考虑E带在193nm处紫外吸收，在甘脲结构基础上再引入芳香环结构，进一步增加k值，而且芳香环结构同样具有较高的折射率n，同时含有甘脲和芳香环结构的树脂具有更高的折光率（n）和吸收率（k）；本发明所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率（n）和高吸收率（k），可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程。
优选地，所述芳香型羟基化合物包括式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ或式Ⅴ所示结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合；
式Ⅱ；
式Ⅲ；
式Ⅳ；
式Ⅴ。
优选地，所述式Ⅱ所示结构的化合物包括邻苯二甲醇、间苯二甲醇或对苯二甲醇中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：邻苯二甲醇和间苯二甲醇的组合，间苯二甲醇和对苯二甲醇的组合，邻苯二甲醇、间苯二甲醇和对苯二甲醇的组合。
优选地，所述式Ⅲ所示结构的化合物包括2,3-二(羟基甲基)萘、1,4-二(羟基甲基)萘、2,6-二(羟基甲基)萘或1,8-二(羟基甲基)萘中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：2,3-二(羟基甲基)萘和1,4-二(羟基甲基)萘的组合，1,4-二(羟基甲基)萘、2,6-二(羟基甲基)萘和1,8-二(羟基甲基)萘的组合，2,3-二(羟基甲基)萘、1,4-二(羟基甲基)萘、2,6-二(羟基甲基)萘和1,8-二(羟基甲基)萘的组合等。
优选地，所述式Ⅳ所示结构的化合物包括4,4'-二羟甲基联苯、2,4'-二羟甲基联苯或2,2'-联苯二甲醇中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：4,4'-二羟甲基联苯和2,4'-二羟甲基联苯的组合，2,4'-二羟甲基联苯和2,2'-联苯二甲醇的组合，4,4'-二羟甲基联苯、2,4'-二羟甲基联苯或2,2'-联苯二甲醇的组合等。
示例性地，所述式Ⅴ所示结构的化合物为2,2-二苄基-1,3-丙烷二醇。
优选地，所述甘脲衍生物和芳香型羟基化合物的质量比为1:（1.2-2.5），其中，1.2-2.5可以为1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4等。
优选地，所述制备原料还包括非芳香型多元醇。
优选地，所述非芳香型多元醇包括乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇或环己二醇中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：乙二醇、丙二醇和新戊二醇的组合，丙二醇、新戊二醇、二乙二醇和环己二醇的组合，乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇和环己二醇的组合等。
优选地，所述抗反射涂层树脂的数均分子量为500-100000 g/mol，例如1000 g/mol、5000 g/mol、10000 g/mol、20000 g/mol、60000 g/mol、80000 g/mol等。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的光刻胶底部的抗反射涂层树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将甘脲衍生物和芳香型羟基化合物混合，反应，得到所述抗反射涂层树脂。
优选地，所述反应在保护性气氛下进行。
优选地，所述反应包括熔融和缩聚。
优选地，所述熔融的温度为140-200℃，例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃等。
优选地，所述熔融至体系酸值为40-50 mg KOH/g，例如42 mg KOH/g、44 mg KOH/g、46 mg KOH/g、48 mg KOH/g等。
优选地，所述缩聚在真空下进行。
优选地，所述缩聚的温度为170-200℃（例如175℃、180℃、185℃、190℃、195℃等），至体系酸值为20-25mg KOH/g，例如21 mg KOH/g、22 mg KOH/g、23 mg KOH/g、24 mgKOH/g等。
优选地，所述缩聚后还包括停止抽真空，降温至140-150℃（例如142℃、144℃、146℃、148℃等），在体系中加入溶剂，沉淀抗反射涂层树脂。
优选地，所述沉淀抗反射涂层树脂后，还包括干燥。
优选地，所述混合的原料还包括非芳香型多元醇。
作为优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将甘脲衍生物和芳香型羟基化合物混合，在保护性气氛下，升温至140-200℃，反应至体系酸值为40-50 mg KOH/g，完成熔融；
可选地，混合的原料还包括非芳香型多元醇；
（2）在真空下，继续反应，缩聚至体系酸值为20-25mg KOH/g；
（3）停止抽真空，降温至140-150℃，在体系中加入溶剂，沉淀，干燥，得到所述抗反射涂层树脂。
第三方面，本发明提供一种光刻胶底部的抗反射涂层，所述抗反射涂层包括第一方面所述的抗反射涂层树脂。
优选地，所述抗反射涂层还包括2-羟基异丁酸甲酯、四甲氧基甲基甘脲或对苯甲磺酸中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：2-羟基异丁酸甲酯和四甲氧基甲基甘脲的组合，四甲氧基甲基甘脲和对苯甲磺酸的组合，2-羟基异丁酸甲酯、四甲氧基甲基甘脲和对苯甲磺酸的组合等。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中，所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率（n）和高吸收率（k），可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程。
（2）本发明中，所述的抗反射涂层树脂与光刻胶层配合使用后，折射率（n）在1.991以上，吸收率（k）在0.391以上针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用，所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率（n）和高吸收率（k），可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物；
所述甘脲衍生物的结构式如式Ⅰ所示：
式Ⅰ；
其中，n为1-10的整数，例如2、3、4、5、6、7、8、9等。
本发明中，形成的抗反射涂层树脂是支链型聚酯结构，附着力优于常规的聚丙烯酸酯结构，交联基团为羟基，分布于大分子末端，无大分子不含羟基功能基团，因此固化后不会出现底部涂层向光刻胶层的分子迁移现象。具体地，本发明所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物制备得到，其中，甘脲在193nm处具有R带紫外吸收，有利于增加吸收率（k）值，同时甘脲属于环形结构，具有较高的折射率（n）；本发明中，考虑E带在193nm处紫外吸收，在甘脲结构基础上再引入芳香环结构，进一步增加k值，而且芳香环结构同样具有较高的折射率n，同时含有甘脲和芳香环结构的树脂具有更高的折光率（n）和吸收率（k）；本发明所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率（n）和高吸收率（k），可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程。
优选地，所述芳香型羟基化合物包括式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ或式Ⅴ所示结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合；
式Ⅱ；
式Ⅲ；
式Ⅳ；
式Ⅴ。
优选地，所述式Ⅱ所示结构的化合物包括邻苯二甲醇、间苯二甲醇或对苯二甲醇中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：邻苯二甲醇和间苯二甲醇的组合，间苯二甲醇和对苯二甲醇的组合，邻苯二甲醇、间苯二甲醇和对苯二甲醇的组合。
优选地，所述式Ⅲ所示结构的化合物包括2,3-二(羟基甲基)萘、1,4-二(羟基甲基)萘、2,6-二(羟基甲基)萘或1,8-二(羟基甲基)萘中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：2,3-二(羟基甲基)萘和1,4-二(羟基甲基)萘的组合，1,4-二(羟基甲基)萘、2,6-二(羟基甲基)萘和1,8-二(羟基甲基)萘的组合，2,3-二(羟基甲基)萘、1,4-二(羟基甲基)萘、2,6-二(羟基甲基)萘和1,8-二(羟基甲基)萘的组合等。
优选地，所述式Ⅳ所示结构的化合物包括4,4'-二羟甲基联苯、2,4'-二羟甲基联苯或2,2'-联苯二甲醇中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：4,4'-二羟甲基联苯和2,4'-二羟甲基联苯的组合，2,4'-二羟甲基联苯和2,2'-联苯二甲醇的组合，4,4'-二羟甲基联苯、2,4'-二羟甲基联苯或2,2'-联苯二甲醇的组合等。
示例性地，所述式Ⅴ所示结构的化合物为2,2-二苄基-1,3-丙烷二醇。
优选地，所述甘脲衍生物和芳香型羟基化合物的质量比为1:（1.2-2.5），其中，1.2-2.5可以为1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4等。
优选地，所述制备原料还包括非芳香型多元醇。
优选地，所述非芳香型多元醇包括乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇或环己二醇中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：乙二醇、丙二醇和新戊二醇的组合，丙二醇、新戊二醇、二乙二醇和环己二醇的组合，乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇和环己二醇的组合等。
优选地，所述抗反射涂层树脂的数均分子量为500-100000 g/mol，例如1000 g/mol、5000 g/mol、10000 g/mol、20000 g/mol、60000 g/mol、80000 g/mol等。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的光刻胶底部的抗反射涂层树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将甘脲衍生物和芳香型羟基化合物混合，反应，得到所述抗反射涂层树脂。
优选地，所述反应在保护性气氛下进行。
优选地，所述反应包括熔融和缩聚。
优选地，所述熔融的温度为140-200℃，例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃等。
优选地，所述熔融至体系酸值为40-50 mg KOH/g，例如42 mg KOH/g、44 mg KOH/g、46 mg KOH/g、48 mg KOH/g等。
优选地，所述缩聚在真空下进行。
优选地，所述缩聚的温度为170-200℃（例如175℃、180℃、185℃、190℃、195℃等），至体系酸值为20-25mg KOH/g，例如21 mg KOH/g、22 mg KOH/g、23 mg KOH/g、24 mgKOH/g等。
优选地，所述缩聚后还包括停止抽真空，降温至140-150℃（例如142℃、144℃、146℃、148℃等），在体系中加入溶剂，沉淀抗反射涂层树脂。
优选地，所述沉淀抗反射涂层树脂后，还包括干燥。
优选地，所述混合的原料还包括非芳香型多元醇。
作为优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将甘脲衍生物和芳香型羟基化合物混合，在保护性气氛下，升温至140-200℃，反应至体系酸值为40-50 mg KOH/g，完成熔融；
可选地，混合的原料还包括非芳香型多元醇；
（2）在真空下，继续反应，缩聚至体系酸值为20-25mg KOH/g；
（3）停止抽真空，降温至140-150℃，在体系中加入溶剂，沉淀，干燥，得到所述抗反射涂层树脂。
第三方面，本发明提供一种光刻胶底部的抗反射涂层，所述抗反射涂层包括第一方面所述的抗反射涂层树脂。
优选地，所述抗反射涂层还包括2-羟基异丁酸甲酯、四甲氧基甲基甘脲或对苯甲磺酸中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：2-羟基异丁酸甲酯和四甲氧基甲基甘脲的组合，四甲氧基甲基甘脲和对苯甲磺酸的组合，2-羟基异丁酸甲酯、四甲氧基甲基甘脲和对苯甲磺酸的组合等。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中，所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率（n）和高吸收率（k），可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程。
（2）本发明中，所述的抗反射涂层树脂与光刻胶层配合使用后，折射率（n）在1.991以上，吸收率（k）在0.391以上。
附图说明
图1是实施例1所述的抗反射涂层树脂与光刻胶涂层配合使用时，光刻胶曝光显影后的电镜照片；
图2是实施例2所述的抗反射涂层树脂与光刻胶涂层配合使用时，光刻胶曝光显影后的电镜照片。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物。
所述抗反射涂层树脂由如下制备方法得到，所述制备方法包括如下步骤：
（1）向装有分水器的500mL四口烧瓶中，加入75.02g(0.175mol)四羧乙基甘脲、96.71g(0.700mol)对苯二甲醇，在氮气保护下逐渐升温至150℃至反应物料完全融化，开启搅拌，逐渐升温至180℃，恒温反应至酸值45mg KOH/g树脂；
（2）在真空下继续反应，直至酸值23mg KOH/g树脂；
（3）停止抽真空，降温至150℃，加入150g DMF充分溶解树脂，树脂溶液缓慢倒入2L异丁基甲基醚中沉淀出树脂，在真空下于120℃干燥24h，得到所述抗反射涂层树脂。
实施例2
本实施例提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物。
所述抗反射涂层树脂由如下制备方法得到，所述制备方法包括如下步骤：
（1）向装有分水器的500mL四口烧瓶中，加入62.14g(0.145mol)四羧乙基甘脲、108.79g(0.578mol) 1,4-二(羟基甲基)萘，在氮气保护下逐渐升温至200℃至反应物料完全融化，开启搅拌，恒温反应至酸值为45mg KOH/g树脂；
（2）在真空下继续反应，直至酸值为23mg KOH/g树脂；
（3）停止抽真空，降温至150℃，加入150g DMF充分溶解树脂，树脂溶液缓慢倒入2L异丁基甲基醚中沉淀出树脂，在真空下于120℃干燥24h，得到所述抗反射涂层树脂。
实施例3
本实施例提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物。
所述抗反射涂层树脂由如下制备方法得到，所述制备方法包括如下步骤：
（1）向装有分水器的500mL四口烧瓶中，加入56.82g(0.132mol)四羧乙基甘脲、113.13g(0.528mol) 2,2'-联苯二甲醇，在氮气保护下逐渐升温至150℃至反应物料完全融化，开启搅拌，逐渐升温至180℃，恒温反应至酸值为45mg KOH/g树脂；
（2）在真空下继续反应，直至酸值为23mg KOH/g树脂；
（3）停止抽真空，降温至150℃，加入150g DMF充分溶解树脂，树脂溶液缓慢倒入2L异丁基甲基醚中沉淀出树脂，在真空下于120℃干燥24h，得到所述抗反射涂层树脂。
对比例1
本对比例提供一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括四羧乙基甘脲和对苯二甲醇。
所述抗反射涂层树脂由如下制备方法得到，所述制备方法包括如下步骤：
（1）向装有分水器的500mL四口烧瓶中，加入75.02g(0.175mol)四羧乙基甘脲、72.91g(0.700mol) 新戊二醇，在氮气保护下逐渐升温至150℃至反应物料完全融化，开启搅拌，逐渐升温至180℃，恒温反应至酸值为45mg KOH/g树脂；
（2）在真空下继续反应，直至酸值为23mg KOH/g树脂；
（3）停止抽真空，降温至150℃，加入150g DMF充分溶解树脂，树脂溶液缓慢倒入2L异丁基甲基醚中沉淀出树脂，在真空下于120℃干燥24h，得到所述抗反射涂层树脂。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于将对苯二甲醇替换为等摩尔的环己二醇，其余均与实施例1相同。
性能测试
1、将实施例1-3和对比例1-2所述的抗反射涂层树脂进行如下测试：
测试结果汇总于表1中。
表1
分析表1数据可知，本发明所述的抗反射涂层树脂的数均分子量为3000-4500 g/mol，重均分子量为6500-7200 g/mol，多分布指数为1.60-2.33。
2、将实施例1-3和对比例1-2所述的抗反射涂层树脂制备成抗反射涂层进行如下测试：
（1）折光指数：采用椭偏仪测定折光指数的实部(n)和虚部(k)。
（2）光刻胶线宽分布情况：抗反射涂层树脂与光刻胶层配合使用后，曝光显影后的光刻胶线宽分布情况用扫描电镜（SEM）观察。
其中，抗反射涂层由如下制备方法得到，所述制备方法包括如下步骤：
将所述抗反射涂层树脂0.5g、四甲氧基甲基甘脲0.12g和对苯甲磺酸0.05g，混合均匀，在1500rpm下旋涂于硅晶片上，旋涂时间30s，之后于200℃下干燥60s，得到所述抗反射涂层。
测试结果汇总于表2和图1-2中。
表2
分析表2数据可知，本发明所述的抗反射涂层树脂与光刻胶层配合使用后，折射率（n）在1.991以上，吸收率（k）在0.391以上；本发明中，所述的抗反射涂层树脂，配成的光刻胶底部涂层具有高折光率(n)和高吸收率(k)，可以有效阻止光刻胶辐射光穿透抗反射涂层，显著提高光刻胶显影图案的分辨率，特别适用于14 nm以下集成电路制程，其中，实施例1-2所述的抗反射涂层树脂与光刻胶涂层配合使用时，光刻胶曝光显影后的电镜照片如图1和图2所示。
分析对比例1-2与实施例1可知，对比例1-2性能不如实施例1，证明本发明所述的抗反射涂层树脂与光刻胶层配合使用后，性能更佳。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂，其特征在于，所述抗反射涂层树脂的制备原料包括甘脲衍生物和芳香型羟基化合物；
所述甘脲衍生物的结构式如式Ⅰ所示：
式Ⅰ；
其中，n为1-10的整数；
所述抗反射涂层树脂由如下制备方法得到，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将甘脲衍生物和芳香型羟基化合物混合，在保护性气氛下，升温至140-200℃，反应至体系酸值为40-50 mg KOH/g，完成熔融；
（2）在真空下，继续反应，缩聚至体系酸值为20-25mg KOH/g；
（3）停止抽真空，降温至140-150℃，在体系中加入溶剂，沉淀，干燥，得到所述抗反射涂层树脂。
2.根据权利要求1所述的抗反射涂层树脂，其特征在于，所述芳香型羟基化合物包括式Ⅱ、式Ⅲ、式Ⅳ或式Ⅴ所示结构的化合物中的任意一种或至少两种的组合；
式Ⅱ；
式Ⅲ；
式Ⅳ；
式Ⅴ。
3.根据权利要求1所述的抗反射涂层树脂，其特征在于，所述式Ⅱ所示结构的化合物包括邻苯二甲醇、间苯二甲醇或对苯二甲醇中的任意一种或至少两种的组合；
所述式Ⅲ所示结构的化合物包括2,3-二(羟基甲基)萘、1,4-二(羟基甲基)萘、2,6-二(羟基甲基)萘或1,8-二(羟基甲基)萘中的任意一种或至少两种的组合；
所述式Ⅳ所示结构的化合物包括4,4'-二羟甲基联苯、2,4'-二羟甲基联苯或2,2'-联苯二甲醇中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的抗反射涂层树脂，其特征在于，所述甘脲衍生物和芳香型羟基化合物的质量比为1:（1.2-2.5）。
5.根据权利要求1所述的抗反射涂层树脂，其特征在于，所述制备原料还包括非芳香型多元醇；
所述非芳香型多元醇包括乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇或环己二醇中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1所述的抗反射涂层树脂，其特征在于，所述抗反射涂层树脂的数均分子量为500-100000 g/mol。
7.一种权利要求1-6任一项所述的光刻胶底部的抗反射涂层树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将甘脲衍生物和芳香型羟基化合物混合，在保护性气氛下，升温至140-200℃，反应至体系酸值为40-50 mg KOH/g，完成熔融；
（2）在真空下，继续反应，缩聚至体系酸值为20-25mg KOH/g；
（3）停止抽真空，降温至140-150℃，在体系中加入溶剂，沉淀，干燥，得到所述抗反射涂层树脂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述混合的原料还包括非芳香型多元醇。
9.一种光刻胶底部的抗反射涂层，其特征在于，所述抗反射涂层包括权利要求1-6任一项所述的抗反射涂层树脂；
所述抗反射涂层还包括2-羟基异丁酸甲酯、四甲氧基甲基甘脲或对苯甲磺酸中的任意一种或至少两种的组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310061453.4A CN115808847B (zh) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | 一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310061453.4A CN115808847B (zh) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | 一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115808847A CN115808847A (zh) | 2023-03-17 |
| CN115808847B true CN115808847B (zh) | 2023-04-28 |
Family
ID=85487435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310061453.4A Active CN115808847B (zh) | 2023-01-18 | 2023-01-18 | 一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115808847B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117872680B (zh) * | 2024-03-11 | 2024-05-10 | 中节能万润股份有限公司 | 用于光刻胶底部抗反射涂层的聚合物及制备方法和应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW591341B (en) * | 2001-09-26 | 2004-06-11 | Shipley Co Llc | Coating compositions for use with an overcoated photoresist |
| US20060057501A1 (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-16 | Hengpeng Wu | Antireflective compositions for photoresists |
| US7691556B2 (en) * | 2004-09-15 | 2010-04-06 | Az Electronic Materials Usa Corp. | Antireflective compositions for photoresists |
| JP5212245B2 (ja) * | 2009-04-23 | 2013-06-19 | 住友化学株式会社 | レジストパターンの製造方法 |
| JP6106054B2 (ja) * | 2013-09-12 | 2017-03-29 | 四国化成工業株式会社 | テトラキス（カルボキシアルキル）グリコールウリル類とその利用 |
| CN108164534A (zh) * | 2013-11-25 | 2018-06-15 | 四国化成工业株式会社 | 具有官能团的甘脲类及其利用 |
| CN114262396A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-01 | 宁波南大光电材料有限公司 | 刻蚀可调的甘脲类低聚物及其制备方法 |
-
2023
- 2023-01-18 CN CN202310061453.4A patent/CN115808847B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115808847A (zh) | 2023-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI417668B (zh) | 用於光阻之抗反射組合物 | |
| US6610457B2 (en) | Organic polymers for bottom antireflective coating, process for preparing the same, and compositions containing the same | |
| EP2258691B1 (en) | Coating compositions for use with an overcoated photoresist | |
| KR101820975B1 (ko) | 포토레지스트용 반사방지 조성물 | |
| KR20100014499A (ko) | 비닐 에테르 가교제를 이용한 반사방지 코팅 | |
| CN115808847B (zh) | 一种光刻胶底部的抗反射涂层树脂及其制备方法和应用 | |
| WO2009136242A1 (en) | An antireflective coating composition | |
| KR20100021457A (ko) | 반사방지 코팅 조성물 | |
| EP2042927A1 (en) | Composition containing hydroxylated condensation resin for forming film under resist | |
| CN101842414B (zh) | 可光成像的支化聚合物 | |
| US6576408B2 (en) | Thermosetting anti-reflective coatings comprising aryl urethanes of hydroxypropyl cellulose | |
| CN1130402C (zh) | 吸收辐射的聚合物、用于吸收辐射涂层的组合物、吸收辐射的涂层及其作为抗反射涂层的应用 | |
| WO2004012239A2 (en) | Photosensitive bottom anti-reflective coatings | |
| KR101429316B1 (ko) | 포토레지스트를 위한 용매 혼합물을 포함하는 반사 방지 코팅 조성물 | |
| KR20080048822A (ko) | 유기 반사방지막 형성용 단량체, 중합체 및 이를 포함하는유기 조성물 | |
| KR101851414B1 (ko) | 반사 방지 코팅 조성물 및 마이크로일렉트로닉 디바이스의 제조 방법 | |
| US7217491B2 (en) | Antireflective coatings | |
| KR102516390B1 (ko) | 신규한 티오바르비투르산 유도체, 이로부터 유도되는 반복 단위를 포함하는 중합체, 이를 포함하는 바닥반사방지막용 조성물 및 이를 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법 | |
| KR20210138665A (ko) | 레지스트 하층막 형성 조성물 | |
| KR20090073297A (ko) | 피라졸계 유도체를 포함하는 공중합체, 상기 공중합체의제조방법, 상기 공중합체를 포함하는 유기반사방지막조성물 및 상기 조성물을 포함하는 유기반사방지막 | |
| KR20100078407A (ko) | 페녹시 프로필기 발색단을 포함하는 공중합체, 상기 공중합체의 제조방법, 상기 공중합체를 포함하는 유기반사방지막 조성물 및 상기 조성물로 제조된 유기반사방지막 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |