抗反射涂层及其制备方法与流程

本申请属于光刻胶，尤其涉及一种抗反射涂层及其制备方法。

背景技术：

1、底部抗反射涂层(bottom anti-reflection coating，barc)是位于si衬底和光刻胶之间的涂层，其主要成分是能交联的树脂、热致酸发生剂、表面活性剂以及溶剂。不同芯片制造工艺和应用场景对底部抗反射涂层有着不同的刻蚀性能需求。

2、相关技术中，在对底部抗反射涂层的刻蚀性能进行改善时，通常会在barc主树脂上增加含氧官能团，来提高底部抗反射涂层的刻蚀性能。然而，高氧元素比例的barc主树脂，例如长醚链侧基的丙烯酸树脂往往会带来黏度大、聚合活性低等问题，而且只能从barc主树脂的合成端来控制底部抗反射涂层的刻蚀性能，耗费时间长，可调范围小，同时也会导致barc主树脂的其他性能也会随之发生变化。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提供了一种抗反射涂层及其制备方法，旨在解决现有技术中无法底部抗反射涂层的刻蚀性能进行稳定性调节的技术问题。

2、为解决上述问题，第一方面，本申请提供了一种抗反射涂层，其包括：barc主树脂、交联剂、热敏酸以及溶剂；

3、其中，所述交联剂与所述barc主树脂的质量比大于0且小于1，所述交联剂的含氧数量决定所述抗反射层的刻蚀速率；所述热敏酸与所述barc主树脂的质量比大于0且小于1；所述溶剂与所述barc主树脂的质量比大于0且小于100。

4、进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述刻蚀速率为5～8nm/min，所述交联剂与所述barc主树脂的质量比不小于0.2且不大于0.6。

5、进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述交联剂包括二元醇交联剂、三元醇交联剂、四元醇交联剂、五元醇交联剂、六元醇交联剂中的一种或多种。

6、进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述交联剂为多元醇聚合物。

7、更进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述多元醇聚合物的聚合度为100-10000。

8、更进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述多元醇聚合物为聚乙二元醇、聚丙二元醇中的一种或多种。

9、更进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述聚合物包括聚乙二元醇400、聚乙二元醇1000、聚乙二元醇4000、聚乙二元醇10000、聚丙二元醇400、聚丙二元醇1000、聚丙二元醇4000、聚丙二元醇10000中的一种或多种。

10、进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述抗反射层的折射率为1.75～1.85，所述抗反射层的吸光度为0.3～0.5。

11、进一步地，在所述的抗反射涂层中，所述抗反射涂层还包括甘脲类衍生物，所述甘脲类衍生物与所述barc主树脂的质量比大于0小于1。

12、第二方面，本申请还提供了一种抗反射涂层的制备方法，其包括：

13、对甲基丙烯酸酯单体进行聚合反应，得到barc主树脂；

14、将所述barc主树脂、交联剂以及热敏酸以预设比例进行混合，得到所述抗反射涂层；

15、其中，所述交联剂与所述barc主树脂的质量比大于0且小于1，所述交联剂的含氧数量决定所述抗反射层的刻蚀速率；所述热敏酸与所述barc主树脂的质量比大于0且小于1；所述溶剂与所述barc主树脂的质量比大于0且小于100。

16、本申请提供的抗反射涂层，其包括barc主树脂、交联剂、热敏酸以及溶剂，热敏酸与所述barc主树脂的质量比大于0且小于1，溶剂与barc主树脂的质量比大于0且小于100，交联剂与barc主树脂的质量比大于0且小于1，交联剂的含氧数量决定抗反射层的刻蚀速率。本申请只需通过调整交联剂的含氧数量，进而无需在合成barc主树脂的过程中添加含氧官能团，便可以实现抗反射涂层的刻蚀速率的稳定调节，同时也可以保证抗反射涂层其他性能(如吸光性能、抗溶剂性能等)的稳定，提高了抗反射涂层的生产效率，降低了抗反射涂层的生产成本。

技术特征：

1.一种抗反射涂层，其特征在于，包括：barc主树脂、交联剂、热敏酸以及溶剂；

2.根据权利要求1所述的抗反射涂层，其特征在于，所述刻蚀速率为5～8nm/min，所述交联剂与所述barc主树脂的质量比不小于0.2且不大于0.6。

3.根据权利要求1所述的抗反射涂层，其特征在于，所述交联剂包括季戊四醇四缩水甘油醚、四甲氧甲基甘脲、六羟甲基三聚氰胺或2,4,6-三[双(甲氧基甲基)氨基]-1,3,5-三嗪中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的抗反射涂层，其特征在于，所述交联剂包括多元醇聚合物。

5.根据权利要求4所述的抗反射涂层，其特征在于，所述多元醇聚合物的聚合度为100-10000。

6.根据权利要求4所述的抗反射涂层，其特征在于，所述多元醇聚合物为聚乙二元醇、聚丙二元醇中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的抗反射涂层，其特征在于，所述聚合物包括聚乙二元醇400、聚乙二元醇1000、聚乙二元醇4000、聚乙二元醇10000、聚丙二元醇400、聚丙二元醇1000、聚丙二元醇4000、聚丙二元醇10000中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的抗反射涂层，其特征在于，所述抗反射层的折射率为1.75～1.85，所述抗反射层的吸光度为0.3～0.5。

9.根据权利要求1所述的抗反射涂层，其特征在于，所述抗反射涂层还包括甘脲类衍生物，所述甘脲类衍生物与所述barc主树脂的质量比大于0小于1。

10.一种抗反射涂层的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供了一种抗反射涂层及其制备方法，抗反射涂层包括BARC主树脂、交联剂、热敏酸以及溶剂，热敏酸与所述BARC主树脂的质量比大于0且小于1，溶剂与BARC主树脂的质量比大于0且小于100，交联剂与BARC主树脂的质量比大于0且小于1，交联剂的含氧数量决定抗反射层的刻蚀速率。本申请只需通过调整抗反射涂层中交联剂的含氧数量，进而无需在合成BARC主树脂的过程中添加含氧官能团，便可以实现抗反射涂层的刻蚀速率的稳定调节，提高了抗反射涂层的生产效率，降低了抗反射涂层的生产成本。

技术研发人员：尹航,陈鹏,卢汉林,沈博,李培源,顾大公,许从应,毛智彪
受保护的技术使用者：宁波南大光电材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5