用于嵌段共聚物自组装的组合物和方法与流程

文档序号:14643273发布日期:2018-06-08 20:36阅读:来源:国知局
用于嵌段共聚物自组装的组合物和方法与流程

技术特征:

1.组合物,其包含至少一种具有至少一个结构(1)的单元、至少一个结构(2)的单元、至少一个结构(3)的单元,一个端基和一个具有结构(1’)的端基的无规共聚物;

其中R1选自C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C1-C8部分氟代的烷基部分、C4-C8环烷基、C4-C8环氟烷基、C4-C8部分氟代的环烷基和C2-C8羟基烷基;R2、R3和R5独立地选自H、C1-C4烷基、CF3和F;R4选自H、C1-C8烷基、C1-C8部分氟代的烷基部分和C1-C8氟烷基;n的范围为1至5;R6选自H、F、C1-C8烷基和C1-C8氟烷基;m的范围为1至3;n'的范围为1至5;n”的范围为1至5;n”'的范围为1至5;R7为C1至C8烷基;X是-CN或烷氧基羰基部分R8-O-(C=O)-,其中R8是C1-C8烷基并且表示端基与无规共聚物的连接点,其中所述组合物还包含溶剂,优选R1选自C1-C8烷基;R2,R3和R5独立地选自H和C1-C4烷基;R4选自H,C1-C8烷基且n=1;且R6选自H,C1-C8烷基并且m=1。

2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述共聚物能够形成这样的层,其是接枝、交联和相对于嵌段共聚物中性的层。

3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中所述共聚物能够形成这样的层,其是不溶于用于光致抗蚀剂的有机溶剂中的接枝、交联和中性的层。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其中所述共聚物能够形成这样的层,其是不溶于水性碱性显影剂的接枝、交联和中性的层。

5.根据权利要求1至4所述的组合物,其中结构(3)的单元在10摩尔%至45摩尔%的范围内。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的组合物,其中嵌段共聚物为聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸甲酯)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其还包含生酸剂。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物,其还包含热生酸剂。

9.无规共聚物,其具有至少一个结构(1)的重复单元、至少一个结构(2)的重复单元、至少一个结构(3)的重复单元,一个端基和一个具有结构(1’)的端基;

其中R1选自C1-C8烷基、C1-C8氟烷基、C1-C8部分氟代的烷基部分、C4-C8环烷基、C4-C8环氟烷基、C4-C8部分氟代的环烷基和C2-C8羟基烷基;R2、R3和R5独立地选自H、C1-C4烷基、CF3和F;R4选自H、C1-C8烷基、C1-C8部分氟代的烷基部分和C1-C8氟烷基,n的范围为1至5,R6选自H、F、C1-C8烷基和C1-C8氟烷基,m的范围为1至3,并且n'的范围为1至5,并且n”的范围为1至5,n”'的范围为1至5,R7为C1至C8烷基和X是-CN或烷氧基羰基部分R8-O-(C=O)-,其中R8是C1-C8烷基并且表示端基与无规共聚物的连接点,其中组合物还包含溶剂。

10.在基底上形成接枝和交联共聚物涂层的方法,包括以下步骤:

a)在基底上形成权利要求1-8中任一项的组合物的涂层;

b)在90℃-180℃的温度下加热涂层以去除溶剂并形成接枝共聚物涂层;

c)在220℃-250℃的温度下加热接枝涂层以形成交联共聚物涂层。

11.在中性层涂层上形成自组装嵌段共聚物涂层的方法,该方法包括以下步骤:

a)在基底上形成权利要求1-8中任一项的组合物的涂层;

b)在90℃-180℃的温度下加热涂层以去除溶剂并形成接枝共聚物涂层;

c)在200℃-250℃的温度下加热接枝涂层以交联共聚物,从而形成中性涂层;

d)在中性涂层上施加嵌段共聚物并退火直至发生嵌段共聚物层的定向自组装。

12.用于形成图像的嵌段共聚物层的图形外延法、定向自组装的方法,包括以下步骤:

a)在基底上形成权利要求1-8中任一项的组合物的涂层;

b)在90℃-180℃的温度下加热涂层以形成接枝涂层;

c)在200℃-300℃的温度下加热接枝涂层以形成交联的接枝中性层;

d)在交联的接枝中性层上提供光致抗蚀剂层的涂层;

e)在光致抗蚀剂层中形成图案,优选地通过选自电子束,宽带,193nm浸没式光刻法,13.5nm,193nm,248nm,365nm和436nm的成像光刻法在光致抗蚀剂层中形成图案。

f)在光致抗蚀剂图案上施加包含抗蚀刻嵌段和高度可蚀刻嵌段的嵌段共聚物并退火直至发生定向自组装;以及,

g)蚀刻嵌段共聚物,由此去除共聚物的高度可蚀刻嵌段并形成图案。

13.用于形成图像的嵌段共聚物层的化学外延法、定向自组装的方法,包括以下步骤:

a)在基底上形成权利要求1至8中任一项的组合物的涂层;

b)在90℃-180℃的温度下加热涂层以去除溶剂并形成接枝涂层;

c)在200℃-300℃的温度下加热接枝涂层以形成交联的接枝中性层;

d)在交联的接枝中性层上提供光致抗蚀剂层的涂层;

e)在光致抗蚀剂层中形成图案,由此形成其中中性层未被抗蚀剂覆盖的区域,优选地通过选自电子束,宽带,193nm浸没式光刻法,13.5nm,193nm,248nm,365nm和436nm的成像光刻法在光致抗蚀剂层中形成图案。

f)处理未被覆盖的中性层,

g)去除光致抗蚀剂,

h)在中性层上施加包含抗蚀刻嵌段和高度可蚀刻嵌段的嵌段共聚物并退火直至发生定向自组装;以及,

i)蚀刻嵌段共聚物,由此去除共聚物的高度可蚀刻的嵌段并形成图案。

14.使用权利要求12中形成的图像制成的微电子器件。

15.使用权利要求13中形成的图像制成的微电子器件。

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