含硅偶联剂共聚物成膜树脂及其有机防反射涂膜

摘要

一种含硅偶联剂共聚物成膜树脂以及利用该树脂配制而成的用于以KrF激光(248nm)、ArF激光(193nm)或者F₂激光(157nm)为曝光光源的微电子光刻工艺中的有机底部防反射涂膜组合物。本发明成膜树脂主要由含硅丙烯酸酯类偶联剂单体1-40份重量和含吸光基团丙烯酸酯类单体20-80份重量，在自由基引发剂存在的条件下，通过在溶剂中进行共聚合反应以及相应的后处理制备而成。这种成膜树脂与稳定剂、流平剂等少量添加剂在溶剂中配制成防反射涂膜胶液。本方案利用含硅丙烯酸酯偶联剂既可以参与具有高吸光性的单体的共聚合形成具有良好的防反射性能的共聚物，也可以在加热情况下进行交联反应的特性，避免了在光刻过程中光刻胶底层与硅片之间的衍射与反射对光刻图形质量所带来的影响，获得了更好的光刻图形。

主权项

1、一种含硅偶联剂的共聚物成膜树脂，由共聚单体在自由基引发剂存在的条件下，通过在溶剂中进行共聚合反应以及相应的后处理制备而成，其特征在于：共聚单体由下列三类单体组成：(1)、含硅丙烯酸酯类偶联剂    1-40份重量；其化学通式：或者式中：n＝1-8；R₁＝H、CH₃或CF₃；R₂＝C₁-C₂₀烷基；R₃＝C₁-C₂₀烷基；R₄＝OH、C₁-C₂₀烷基或C₁-C₂₀烷氧基；m＝1-8；R₅＝H、CH₃或CF₃；R₆＝C₁-C₂₀烷基；R_6’＝C₁-C₂₀烷基；R₇＝C₁-C₂₀烷基；R_7’＝C₁-C₂₀烷基；R₈＝OH、C₁-C₂₀烷基或C₁-C₂₀烷氧基；R_8’＝OH、C₁-C₂₀烷基或C₁-C₂₀烷氧基；(2)、含吸光基团丙烯酸酯类单体    20-80份重量；所述含吸光基团丙烯酸酯类单体在以下两类物质范围中选择一种单体或两种单体：①、含蒽基丙烯酸酯类单体化学通式：式中：n＝1-2；R₉＝H或甲基；R₁₀＝H或甲基；R₁₁＝H或甲基；②、含1-萘基或2-萘基吸光基团的丙烯酸酯类单体其化学通式：式中：n＝1-2；R₁₂＝H或甲基；R₁₃＝H或甲基；R₁₄＝H或甲基；(3)、在以下两类物质范围中选择一种单体或两种单体1～70份重量：①、苯乙烯类单体其化学通式：式中：R₁₅＝H、C₁-C₂₀烷基、C₁-C₂₀烷氧基、C₆-C₂₀芳基或C₆-C₂₀芳氧基；②、丙烯酸酯类单体其化学通式：式中：R₁₆＝H或甲基；R₁₇＝H、C₁-C₂₀烷基或C₁-C₂₀烷氧基；所述共聚物成膜树脂的分子量为2000-100000，分子量分布为1.4-2.8。