[發明專利]PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910288022.5
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN110066370B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 陳愛華;屈婷
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F220/36;C08F2/06;G03F7/09
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

1.一種PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物光刻圖案薄膜的制備方法，其特征在于，將配制好的PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物溶液旋涂在支撐體上形成一定厚度的薄膜，對所述薄膜進行熱退火和反應離子刻蝕即得；

所述退火的條件為：于100-200℃下退火2-30min；

利用O₂、Ar混合氣對熱退火后的聚合物薄膜進行刻蝕，所述混合氣的體積流量為5～40/5～10sccm，刻蝕功率為30～100W，刻蝕時間為10～50s；

所述PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物具有如下結構：

其中，x為0-15，m為10-800，n為2-200；

或，所述PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物由包括如下步驟的方法制得：

(1)以小分子引發劑、配體、苯乙烯、氯化亞銅為原料，經原子轉移自由基聚合反應得到PS大分子引發劑；

(2)以所述PS大分子引發劑、所述配體、偶氮苯單體、氯化亞銅為原料，經原子轉移自由基聚合反應得到PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物。

2.依據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，x為1-11，m為50-200或25-100或10-100，n為2-100或5-70或45-70。

3.依據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，x＝0，m＝100，n＝20；或x＝6，m＝100，n＝23；或x＝11，m＝28，n＝68；或x＝11，m＝42，n＝16；或x＝11，m＝60，n＝15；或x＝11，m＝100，n＝44；或x＝11，m＝100，n＝22；或x＝11，m＝100，n＝18。

4.依據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物中PS的體積含量f_PS在0.001-0.9之間。

5.依據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述PS-b-PMA(Az)嵌段共聚物中PS的體積含量f_PS為0.001-0.7。

6.依據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述小分子引發劑選自α-溴代異丁酸乙酯、1-氯苯基乙烷、α-溴代苯乙烷、α-溴代異丁酸甲酯、α-氯代異丁酸乙酯、α-氯代異丁酸甲酯中的一種；和/或：

所述配體選自三(2-二甲氨基乙基)胺、五甲基二乙烯三胺、五甲基二丙烯三胺中的一種；和/或：

所述的偶氮苯單體選自{11-[4-(4-丁基苯偶氮)苯氧基]十五烷基甲基丙烯酸酯}或MA(Az)-0～14C中的一種；和/或：

步驟(1)在溶劑中進行，所述溶劑選自氯苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一種或二者的混合物；和/或；

步驟(2)在溶劑中進行，所述溶劑選自四氫呋喃、氯苯、N,N-二甲基甲酰胺中的一種或二者或三者的混合物。

7.依據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述小分子引發劑為α-溴代異丁酸乙酯；和/或：

所述配體為五甲基二乙烯三胺；和/或：

步驟(1)在溶劑中進行，所述溶劑選自無水氯苯、無水N,N-二甲基甲酰胺中的一種或二者的混合物；和/或：

步驟(2)在溶劑中進行，所述溶劑選自無水四氫呋喃、無水氯苯、無水N,N-二甲基甲酰胺中的一種或二者或三者的混合物。

8.依據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)在溶劑中進行，所述溶劑為無水氯苯；和/或；

步驟(2)在溶劑中進行，所述溶劑為無水氯苯。

9.依據權利要求1或6或7或8任一項所述的制備方法，其特征在于，以摩爾比計，步驟(1)中，小分子引發劑：配體：氯化亞銅：苯乙烯＝1：(1-3)：(1-2)：(10-900)；

和/或，步驟(2)中，大分子引發劑：配體：氯化亞銅：偶氮苯單體＝1：(1-3)：(1-2)：(0.1-110)。