【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本公開涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體涉及一種單組分光刻膠及其制備方法與應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、光刻膠是一種在微電子和半導(dǎo)體工業(yè)中廣泛應(yīng)用的材料，主要用于制造芯片、平板顯示、mems、太陽能電池和生物芯片等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的光刻膠材料主要由光敏劑和樹脂組成，通過在光刻過程中，利用光敏劑的作用，使得樹脂在光的照射下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成所需的圖案和結(jié)構(gòu)。
2、傳統(tǒng)的光刻膠大多采用光酸放大機制，會對基底造成腐蝕，使其普適性降低，還會導(dǎo)致光刻膠的分辨率、線邊緣粗糙度和靈敏度之間存在競爭性矛盾；由于傳統(tǒng)的光刻膠需要外加添加劑，這使得光刻膠的在穩(wěn)定性方面存在隱患。因此，亟需從化學(xué)設(shè)計上變革光酸催化循環(huán)放大的反應(yīng)機制，創(chuàng)制具有新型放大機制的光刻膠。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本公開的主要目的在于提供一種單組分光刻膠及其制備方法與應(yīng)用，以期至少部分地解決上述提及的技術(shù)問題中的至少之一。
2、作為本公開的一個方面，公開了一種單組分光刻膠，其結(jié)構(gòu)如下式(1)所示：
3、
4、其中：
5、0≤m≤2，0≤n≤20；
6、r1，r2和r3分別獨立地選自-f，-cl，-br，-i，-no2，-h，c1～c20的烷烴基，c2～c20的烯烴基，c2～c20的炔烴基，c1～c20的烷氧基，c2～c20的烯氧基或c2～c20的炔氧基中的一種；
7、r為側(cè)基功能基團(tuán)，用于調(diào)控單組分光刻膠的成膜性能；
8、為封端基團(tuán)。
9、根據(jù)本公
10、
11、其中，1≤a≤20。
12、根據(jù)本公開實施例，選自以下結(jié)構(gòu)中的一種：
13、
14、其中，r4，r5和r6分別獨立地選自-f，-cl，-br，-i，-no2，-h，c1～c20的烷烴基，c2～c20的烯烴基，c2～c20的炔烴基,c1～c20的烷氧基，c2～c20的烯氧基或c2～c20的炔氧基中的一種。
15、在本公開的另一方面，公開了一種單組分光刻膠的合成方法，包括以下步驟：
16、以式e所示化合物為原料進(jìn)行聚合反應(yīng)，在反應(yīng)3～8小時后，加入化合物，以阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，得到式i所示單組分光刻膠；
17、
18、根據(jù)本公開的實施例，在以式e所示化合物為原料進(jìn)行聚合反應(yīng)之前，還包括以下步驟：
19、以硼烷四氫呋喃為還原劑將式a所示化合物還原為式b所示化合物；
20、
21、以式b所示化合物、化合物rbr和碳酸鉀為原料，反應(yīng)得到式c所示化合物；
22、
23、以乙酸和鋅粉為還原劑將式c所示化合物還原為式d所示化合物；
24、
25、以式d所示化合物和氯甲酸苯酯為原料，反應(yīng)得到式e化合物；
26、
27、根據(jù)本公開的實施例，聚合反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)溫度為60～110℃；反應(yīng)時間為2～10h；反應(yīng)在氮氣氛圍內(nèi)進(jìn)行；
28、得到式b所示化合物的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為30～45℃；反應(yīng)時間為5～8h；反應(yīng)在氮氣氛圍內(nèi)進(jìn)行；
29、得到式c所示化合物的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為40～90℃；反應(yīng)時間為8～24h；反應(yīng)在氮氣氛圍內(nèi)進(jìn)行；
30、得到式d所示化合物的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為25～45℃；反應(yīng)時間為8～16h；
31、得到式e所示化合物的反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為0～30℃；反應(yīng)時間為2～12h。
32、在本公開的另一方面，公開了一種單組分光刻膠的成膜方法，包括以下步驟：
33、將單組分光刻膠加入至溶劑中，進(jìn)行振蕩、溶解并過濾后，得到光刻膠溶液；
34、將光刻膠溶液涂覆在基片上，在基片表面上形成光刻膠膜層。
35、根據(jù)本公開的實施例，光刻膠溶液的濃度為5mg/ml～100mg/ml；振蕩的操作是在10-40℃下，振蕩1分鐘-1小時；光刻膠膜層的厚度為10nm-5000nm。
36、根據(jù)本公開的實施例，在基片表面上形成光刻膠膜層包括：在涂覆光刻膠溶液后對光刻膠溶液進(jìn)行烘干，以去除有機溶劑。
37、在本公開的另一方面，公開了一種單組分光刻膠作為電子束光刻膠的應(yīng)用。
38、根據(jù)本公開的實施例，當(dāng)電子束照射單組分光刻膠時，式(1)所示聚合物可以在主鏈上任意結(jié)構(gòu)斷鍵，并從斷鍵處向后自發(fā)降解形成小分子，小分子進(jìn)而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，避免了引入傳統(tǒng)的光酸放大機制，從而規(guī)避分辨率，線邊緣粗糙度和靈敏度三者之間的競爭性矛盾。與傳統(tǒng)光酸放大型光刻膠相比，純的有機體系，顯影不涉及酸堿，大大的降低了對基底腐蝕的風(fēng)險，提高了光刻膠的普適性，降低了生產(chǎn)成本。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種單組分光刻膠，其結(jié)構(gòu)如下式(1)所示：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分光刻膠，其中，R選自以下結(jié)構(gòu)中的一種：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分光刻膠，其中，選自以下結(jié)構(gòu)中的一種：
4.一種如權(quán)利要求1～3中任一項所述的單組分光刻膠的合成方法，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的合成方法，在以式E所示化合物為原料進(jìn)行聚合反應(yīng)之前，還包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法，其中，
7.一種如權(quán)利要求1～3中任一項所述的單組分光刻膠的成膜方法，包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜方法，其中，
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜方法，其中，所述在所述基片表面上形成光刻膠膜層包括：在涂覆所述光刻膠溶液后對所述光刻膠溶液進(jìn)行烘干，以去除有機溶劑。
10.一種如權(quán)利要求1～3任一項所述的單組分光刻膠作為電子束光刻膠的應(yīng)用。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種單組分光刻膠，其結(jié)構(gòu)如下式(1)所示：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分光刻膠，其中，r選自以下結(jié)構(gòu)中的一種：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分光刻膠，其中，選自以下結(jié)構(gòu)中的一種：
4.一種如權(quán)利要求1～3中任一項所述的單組分光刻膠的合成方法，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的合成方法，在以式e所示化合物為原料進(jìn)行聚合反應(yīng)之前，還包括以下步驟：
6.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉世勇，許杰，周成剛，劉文，王秀霞，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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