[发明专利]刻蚀可调的甘脲类低聚物及其制备方法

说明书

本发明适用于光刻胶技术领域，提供了一种刻蚀可调的甘脲类低聚物及其制备方法，该方法包括：将四羟甲基甘脲、取代醇、酸性阳离子树脂均匀混合，得到混合液；将所述混合液升温并在真空条件下进行恒温反应，反应完成后，得到刻蚀可调的甘脲类低聚物。本发明通过该方法制备得到的甘脲类低聚物不仅可大大降低抗反射涂层在n/k值方面的调整难度，同时还可加快抗反射涂层刻蚀速率，极大的提高了光刻工艺的吸光性能。

技术领域

本发明属于光刻胶技术领域，尤其涉及一种刻蚀可调的甘脲类低聚物及其制备方法。

背景技术

芯片主要通过光刻、刻蚀、封装等工序制作完成。其中，光刻工艺在整个芯片制造中占据重要地位，是实现光刻胶和衬底图案化的关键工序：首先将光刻胶涂覆在衬底上，烘烤除去溶剂，然后通过掩膜版曝光或电子束直写，诱导曝光部分发生化学反应，最后用显影液洗去可溶部分，得到3D光刻胶图形。其中，光刻胶涂覆在衬底上之前，还需在衬底和光刻胶之间增加抗反射涂层(Bottom Anti-Reflection Coating,BARC)以提高光刻工艺中线宽解析度。

目前，由于抗反射涂层的刻蚀速率取决于光刻胶的刻蚀速率和刻蚀工艺，而在进行光刻工艺时，通常需要在抗反射涂层加入大量的苯环以调整抗反射涂层的n/K值，常常导致光刻胶的完成刻蚀后，抗反射涂层仍未完成刻蚀，从而极大地降低了抗反射涂层的刻蚀速率。

发明内容

本发明实施例提供一种刻蚀可调的甘脲类低聚物及其制备方法，旨在解决现有技术中在调整抗反射涂层的n/K值后，抗反射涂层的刻蚀速率较低的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法，该方法包括以下步骤：

将四羟甲基甘脲、取代醇、酸性阳离子树脂均匀混合，得到混合液；

将所述混合液升温并在真空条件下进行恒温反应，反应完成后，得到刻蚀可调的甘脲类低聚物。

优选地，在所述的刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法中，所述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。

更优选地，在所述的刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法中，碳原子数在20以内的烷基为羟基取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、环己基、取代环己基、降冰片基、取代降冰片基、金刚烷基、取代金刚烷基或其它多环结构中的一种或多种。

更优选地，在所述的刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法中，其特征在于，碳原子数在20以内的烷氧基为醚基、酯基、环氧基中的一种或多种。

更优选地，在所述的刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法中，所述R1中的烷基、烷氧基的数量比为(0.1-3.9)：(0.1-3.9)，所述R1中的烷基、烷氧基偶联的数量比为(0.1-3.9)：(0.1-3)。

优选地，在所述的刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法中，所述酸性阳离子交换树脂为磺酸基的阳离子交换树脂、羧酸基的阳离子交换树脂中的一种或多种；或/和

所述取代醇为2-羟甲基-18-冠-6、降茨烷甲醇、苯甲醇、环己基甲醇中的一种或多种。

优选地，在所述的刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法中，恒温反应的温度为40-60℃，恒温反应时间为4-6h；或/和

所述四羟甲基甘脲、所述取代醇、所述酸性阳离子树脂的摩尔比为1：(1-4)：(0.01-1)。

优选地，在所述的刻蚀可调的甘脲类低聚物的制备方法中，在所述将所述混合液升温并在真空条件下进行恒温反应，反应完成后，得到甘脲类低聚物之后，还包括：