[發明專利]使用嵌段共聚物形成精細圖案的方法

有效

• 申請號: 201710869088.4
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107868194B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 咸珍守;鄭連植;金善英;許允衡;李光國;宋承垣
• 申請（專利權）人: SK新技術株式會社;韓國科學技術院
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/14;C08F212/08;C08F212/14;G03F7/00;G03F7/09;G03F7/16;G03F7/40;G03F7/42;H01L21/027;H01L21/033;H01L21/308;H01L21/311;H01L2
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張晶

1.一種形成精細圖案的方法，其包括：排列涂覆在待圖案化的基板上的嵌段共聚物；以及選擇性地去除經圖案化的嵌段共聚物的任一種單元嵌段，

其中所述嵌段共聚物包括具有由以下化學式1表示的重復單元的第一嵌段和具有由以下化學式2表示的重復單元的第二嵌段：

[化學式1]

[化學式2]

其中，

R₁-R₄獨立地選自-H、具有1-10個碳原子的烷基、具有2-10個碳原子的烯基、具有2-10個碳原子的炔基、鹵素、氰基、具有1-10個碳原子的烷氧基、具有1-10個碳原子的烷硫基、具有1-10個碳原子的烷基羰基和具有2-10個碳原子的烯基羰基；

R₅選自-H、具有1-10個碳原子的烷基、具有3-10個碳原子的環烷基、具有2-10個碳原子的烯基、具有3-10個碳原子的環烯基、具有2-10個碳原子的炔基、具有2-10個碳原子的含有選自O、N和S中的任一個或兩個以上的雜原子的雜環烷基、具有6-20個碳原子的芳基、具有4-20個碳原子的含有選自O、N和S中的任一個或兩個以上的雜原子的雜芳基、鹵素、氰基、具有1-10個碳原子的烷氧基、具有3-10個碳原子的環烷氧基、具有6-20個碳原子的芳氧基、具有1-10個碳原子的烷硫基、具有3-10個碳原子的環烷硫基、具有6-20個碳原子的芳硫基、具有1-10個碳原子的烷基羰基、具有2-10個碳原子的烯基羰基、具有6-20個碳原子的芳基羰基、具有3-10個碳原子的環烷基羰基和具有3-10個碳原子的環烯基羰基；

X₁-X₅均為-F或一個-F和4個-H；以及

在所述嵌段共聚物中，當由上述化學式1和化學式2表示的所述嵌段共聚物中的重復單元A、B和C的摩爾分數分別為l、n和m時，l為0.2-0.9，n為0-0.6，m為0.01-0.7，并且l+n+m＝1，

所述嵌段共聚物在25℃下的χ值為0.035-0.10。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二嵌段滿足以下化學式3：

[化學式3]

其中R₃-R₅、n和m如權利要求1中所定義。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一嵌段由甲基丙烯酸烷基酯系化合物形成。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述嵌段共聚物滿足以下關系式1：

[關系式1]

1000≤M_n×m×(a/5)≤60000

其中M_n為所述嵌段共聚物的數均分子量；m為重復單元C的摩爾分數；a為引入重復單元C的F的數量。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述嵌段共聚物具有滿足以下關系式2的蝕刻選擇性：

[關系式2]

4≤ER₁/ER₂

其中ER₁為所述第一嵌段的蝕刻速率(nm/秒)；ER₂為所述第二嵌段的蝕刻速率(nm/秒)；并且每個蝕刻速率(nm/秒)根據以下計算公式1計算得出：

[計算公式1]

蝕刻速率＝(T₀–T₁)/S

其中T₀為蝕刻前所述第一嵌段或所述第二嵌段的初始厚度(nm)；T₁為蝕刻后所述第一嵌段或所述第二嵌段的最終厚度(nm)；S為蝕刻時間(秒)。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述嵌段共聚物形成垂直取向的薄層圖案。

7.根據權利要求1所述的方法，其中通過熱退火、溶劑退火或其組合進行所述排列。

8.根據權利要求1所述的方法，其中通過干法蝕刻進行所述去除。