本發(fā)明屬于半導(dǎo)體，尤其涉及一種barc樹脂、制備方法及用途。

背景技術(shù)：

1、隨著光刻膠技術(shù)的發(fā)展，微圖形加工尺寸的精度在不斷提升，也對光刻膠的圖案分辨率提出了更高要求。這時除了要考慮光刻膠樹脂本身性能，也需要考慮相關(guān)部件的作用，如底部襯底對光刻膠的影響，具體包括底部襯底和光刻膠的粘附性、底部襯底的均一性、底部襯底對光的吸收以及反射等等。為了得到更精細的圖案，需要減小曝光波長和底部襯底的膜厚，但是膜厚越薄，光源對于光刻膠的穿透性越強，形成的反射現(xiàn)象也隨之加強。在光刻過程中，反射出去的光會對光刻膠進行二次或多次曝光，即產(chǎn)生駐波效應(yīng)，導(dǎo)致關(guān)鍵尺寸無法控制，加大了微圖形加工的難度，特別是在使用硅、氮化硅、氮化鎵等無機襯底材料時，光反射能量強，駐波效應(yīng)尤為明顯。

2、為了消除駐波效應(yīng)，可以引入底部抗反射涂層(barc)，其中，有機barc一般采用一種或幾種有機聚合物通過旋涂的方法得到厚度均一的抗反射涂層，利用有機聚合物中染色基團對光的吸收來降低反射。用于barc的聚合物(即barc樹脂)中引入苯環(huán)結(jié)構(gòu)時，對193nm光有較強的吸收能力，適用于193nm深紫外光刻膠。

3、不同分子量的barc樹脂適用于不同膜厚的抗反射涂層，barc樹脂的分子量及分子量分布會影響抗反射涂層的均一性及抗反射效果，進而會影響光刻膠圖案的分辨率。目前，193nm深紫外光刻膠光刻圖案的分辨率并不理想，且存在邊緣粗糙度(lwr)高的問題，而現(xiàn)有193nm深紫外光刻膠用barc樹脂的分子量分布也是比較寬的，其改善圖案分辨率和lwr的效果不佳。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供了一種barc樹脂、制備方法及用途，通過該制備方法獲得的barc樹脂適用于193nm深紫外光刻膠的制備，且其分子量分布窄，形成的抗反射涂層的均一性好，有效改善了193nm深紫外光刻膠圖案的分辨率和lwr。

2、本發(fā)明的一方面，提供了一種barc樹脂的制備方法，所述方法包括：

3、s1、將苯乙烯類單體、丙烯酸類單體置于反應(yīng)溶劑中混合均勻，得到預(yù)聚液；

4、s2、在預(yù)聚液中加入引發(fā)劑，使加熱至沸騰進行自由基聚合反應(yīng)，得到反應(yīng)液；

5、s3、將反應(yīng)液加入靜電紡絲裝置中，靜電紡絲裝置的針頭出絲口置于裝有洗液的容器的上方；開啟靜電紡絲裝置，推進所述反應(yīng)液，在針頭出現(xiàn)液滴時，對針頭加電壓，形成噴霧并進入洗液中，噴霧中的小分子物質(zhì)溶解在洗液中，大分子物質(zhì)形成沉淀；

6、s4、將所述沉淀分離出來即得到所述barc樹脂。

7、本發(fā)明的另一個方面，提供了一種barc樹脂，該barc樹脂通過上述barc樹脂的制備方法制備獲得。

8、本發(fā)明的再一個方面，提供了barc樹脂在193nm深紫外光刻膠制備方面的用途。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請各個方面提供了barc樹脂、制備方法及用途，這些方面至少可以實現(xiàn)以下有益效果中的至少一者：通過苯乙烯類單體、丙烯酸類單體和引發(fā)劑進行聚合反應(yīng)，得到含大分子聚合物的反應(yīng)液，并利用靜電紡絲裝置對反應(yīng)液進行噴霧處理，形成細小的液滴，這些細小液滴進入洗液中，能更充分地與洗液接觸，其中小分子雜質(zhì)被洗液溶解，大分子聚合物形成沉淀，將沉淀分離干燥即可得到分子量分布更窄的barc樹脂。本申請的barc樹脂含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，對193nm光有較強的吸收能力，同時，barc樹脂分子量分布窄，與交聯(lián)劑等旋涂于硅片上形成的barc，均一性好，用于193nm深紫外光刻膠的制備，能有效改善圖案的分辨率和lwr。

技術(shù)特征：

1.一種barc樹脂的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述苯乙烯類單體為對羥基苯乙烯、苯乙烯中的至少一種；所述丙烯酸類單體為甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)溶劑為四氫呋喃、丁酮、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述苯乙烯類單體為對羥基苯乙烯；所述丙烯酸類單體為甲基丙烯酸甲氧基乙酯和甲基丙烯酸羥丙酯；所述反應(yīng)溶劑為四氫呋喃；所述預(yù)聚液中對羥基苯乙烯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯和四氫呋喃的重量比為1-10:1-10:1-10:12-120。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈、偶氮二異庚腈中的至少一種。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述苯乙烯類單體和丙烯酸類單體的總用量與所述引發(fā)劑的用量比為10-100:0.06-0.6。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述靜電紡絲裝置的針頭的規(guī)格為15g、外徑為1.8mm，所述針頭距離洗液上表面的距離為15cm，所述針頭所加電壓的范圍為10～30kv，所述反應(yīng)液的推進速率為1ml/h。

8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述洗液為異丙醇、正庚烷、正己烷、乙醇中的至少一種。

9.一種barc樹脂，其特征在于，由權(quán)利要求1-8之一所述制備方法制備得到。

10.如權(quán)利要求9所述的barc樹脂在193nm深紫外光刻膠制備方面的用途。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明適用于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種BARC樹脂、制備方法及用途。所述制備方法包括：將苯乙烯類單體、丙烯酸類單體置于反應(yīng)溶劑中混合均勻，得到預(yù)聚液；在預(yù)聚液中加入引發(fā)劑，使加熱至沸騰進行自由基聚合反應(yīng)，得到反應(yīng)液；將反應(yīng)液加入靜電紡絲裝置中，靜電紡絲裝置的針頭出絲口置于裝有洗液的容器的上方；開啟靜電紡絲裝置，推進所述反應(yīng)液，在針頭出現(xiàn)液滴時，對針頭加電壓，形成噴霧并進入洗液中，噴霧中的小分子物質(zhì)溶解在洗液中，大分子物質(zhì)形成沉淀；將所述沉淀分離出來即得到所述BARC樹脂。該BARC樹脂的分子量分布窄，形成抗反射涂層時的均一性好，能有效改善193nm深紫外光刻膠圖案的分辨率和LWR。

技術(shù)研發(fā)人員：陳鵬,盧漢林,夏力,葛珊珊,尹航,李培源,毛智彪,許從應(yīng)
受保護的技術(shù)使用者：寧波南大光電材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6