[發明專利]一類高度有序的嵌段高分子材料及其制備和應用

有效

• 申請號: 201810943217.4
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN110835394B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 鄧海;李雪苗
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 陸鳳;徐迅

本發明涉及一種嵌段高分子材料及其制備和應用。具體地，本發明公開了一種嵌段共聚物，包含所述嵌段共聚物的所述嵌段高分子材料具有很高的刻蝕對比度，即其中某一嵌段具有抗刻蝕性能，使其規則的圖案結構可以在刻蝕后更好地轉移到硅片基底上。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體地涉及一類高抗刻蝕性能、高度有序的嵌段高分子材料及其制備和應用，所述高分子材料具有優異的刻蝕性能(如高的刻蝕對比度、高的分辨率等)。

背景技術

納米材料和納米器件的研發是21世紀材料領域的一大熱點，如何快速簡捷地得到穩定精細的納米結構是科研工作者以及工業生產商所追求的共同目標。尤其是在半導體領域，精確地控制納米結構的尺寸以及形貌，并獲得尺寸缺陷較小的微觀結構變得尤為重要。這類材料在下一代的半導體、顯示、存儲、傳感器以及藥物緩釋等納米電子器件中有著廣泛的應用前景。同時納米材料也具備著信息儲存量大、工作速率快、結構精密可控、便于攜帶等優勢。

光刻技術是微圖形加工中應用最為廣泛的一種技術，也是半導體行業的基石。但是因為光散射效應和加工工藝的限制，目前的光刻技術很難突破10nm 尺度。利用嵌段共聚物的微相分離是制備高度有序納米結構的一種簡便高效的方法。

但是，現有的嵌段共聚物材料自組裝(如PS-b-PMMA)通常需要較高的退火溫度(160℃以上)以及較長的退火時間(10小時)，這種耗時耗能的工藝難以符合現代工業生產的需要。并且PS-b-PMMA類材料，在晶圓上自組裝后的材料具有一些缺陷，這阻礙了其在實際生產中的應用。

此外，傳統材料由于其兩嵌段均為有機構成，因此其刻蝕對比度較差，圖案轉移困難。

綜上所述，本領域急需開發一種在低溫甚至室溫條件下就能夠在短時間內實現快速自組裝、具有潛在的自修復性能且其組分間的刻蝕對比度較好以利于圖案轉移的高度有序嵌段共聚物材料，以降低自組裝的缺陷率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在低溫甚至室溫條件下就能夠在短時間內實現快速自組裝、具有潛在的自修復性能且其組分間的刻蝕對比度較好以利于圖案轉移的高度有序嵌段共聚物材料，以降低自組裝的缺陷率。

在本發明的第一方面，提供了一種嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含嵌段A 和嵌段B，其中，

所述嵌段A由選自下組的單體聚合得到：取代或未取代的C3-C6烯基、或其組合；

其中，R₁選自下組：無、取代或未取代的含1-5個Si的硅烷基、取代或未取代的含1-5個Ge的鍺烷基、取代或未取代的含1-5個Sn的錫烷基、取代或未取代的C1-C10的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基、取代或未取代的C3-C6的環烷基、取代或未取代的C3-C6的環烷基氧基、取代或未取代的C6-C10的芳基、取代或未取代的含1-3個選自N、O、S的C6-C10的雜芳基、羥基、鹵素；其中，所述取代指被選自下組的一個或多個取代基取代：C1-C6烷基、含1-5個Si的硅烷基、C1-C6烷氧基取代的含1-5個Si的硅烷基、含1-5個Si的硅烷基氧基、含1-5個Si的硅烷基氧基取代的含1-5個Si的硅烷基氧基、C1-C6烷氧基、羥基；

R₁的個數為0、1、2、3、4或5個；

R₂選自下組：無、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、羥基、鹵素；所述取代指被選自下組的一個或多個取代基取代：鹵素、羥基；