无机复合抗反射薄膜溶液及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种无机复合抗反射薄膜溶液及制备方法、底部抗反射层的制备方法，其中，无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法包括：将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水均匀混合，并使用盐酸调节pH至1

【技术实现步骤摘要】
无机复合抗反射薄膜溶液及制备方法


[0001]本专利技术属于光刻胶
，尤其涉及一种无机复合抗反射薄膜溶液及制备方法、底部抗反射层的制备方法。

技术介绍

[0002]底部抗反射涂层(Bottom Anti
‑
Reflection Coating,BARC)是位于Si衬底和光刻胶之间的涂层，其主要作用是吸收多余的、到达光刻胶薄膜底部的曝光光线，避免或减少其反射，以达到消除驻波、提高线条形貌的目的。
[0003]目前，主要通过在主体树脂中增加特定的吸收基团来调节底部抗反射涂层的n/k值，进而达到抗反射的作用。然而，当主体树脂的结构发生变化时，底部抗反射涂层的n/k值也会随之发生变化，而且在修饰主体树脂的结构时，控制主体树脂的结构难度较大，且准确率较差，导致调控底部抗反射涂层的n/k值的难度较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种无机复合抗反射薄膜溶液及制备方法、底部抗反射层的制备方法，旨在解决现有技术中无法精准调控底部抗反射涂层的n/k值的技术问题。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，一种无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0006]将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水均匀混合，并使用盐酸调节pH至1
‑
2；
[0007]将配制含有乙醇的氨水滴加到混合溶液中，同时在室温下进行搅拌，搅拌完成后干燥，以形成凝胶；
[0008]采用正己烷进行多次浸泡，并滴加含有三甲基氯硅烷的正己烷溶液并静置，再次添加正己烷并进行超声，得到纳米氧化硅抗反射薄膜溶液；
[0009]在所述纳米氧化硅抗反射薄膜溶液中加入纳米氧化锌，混合均匀后，得到无机复合抗反射薄膜溶液。
[0010]优选地，在所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法中，所述纳米氧化锌为所述纳米氧化硅抗反射薄膜溶液的重量的10
‑
100％。
[0011]优选地，在所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法中，所述纳米氧化锌的制备方法为：
[0012]将硝酸锌溶于去离子水中并在搅拌状态下加入三乙胺，搅拌均匀后倒入水热反应釜中恒温反应，反应完成后降温冷却，并多次洗涤，最后进行煅烧，得到所述纳米氧化锌。
[0013]更优选地，在所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法中，所述三乙胺与所述去离子水的体积比为1：(1
‑
10)。
[0014]更优选地，在所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法中，所述恒温反应的时间为1
‑
10h，温度为100
‑
200℃。
[0015]更优选地，在所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法中，所述煅烧条件为1
‑
3h、380
‑
420℃。
[0016]更优选地，在所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法中，所述多次洗涤为：采用去离子水和乙醇依次轮流洗涤2
‑
4次。
[0017]优选地，在所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法中，正硅酸乙酯、乙醇、去离子水的摩尔比为1：(3
‑
6)：(1
‑
2)；或/和
[0018]所述将配制含有乙醇的氨水滴加到混合溶液中，同时在室温下进行搅拌，搅拌完成后干燥，以形成凝胶，包括：
[0019]在50
‑
70℃条件下搅拌混合溶液1
‑
2h，并将配制含有乙醇的氨水滴加到混合溶液中，同时在室温下搅拌20
‑
40min并在40
‑
60℃条件下干燥，以形成凝胶；或/和
[0020]所述采用正己烷进行多次浸泡，并滴加含有三甲基氯硅烷的正己烷溶液并静置，包括：
[0021]将所述凝胶置于正己烷中浸泡2
‑
4次，每次浸泡20
‑
30h，浸泡完成后，滴加质量浓度为5
‑
15％的三甲基氯硅烷的正己烷溶液并静置40
‑
50h；或/和
[0022]所述再次添加正己烷并进行超声，得到纳米氧化硅抗反射薄膜溶液，包括：
[0023]添加所述凝胶重量的10
‑
30％的正己烷并进行超声1
‑
2h，得到纳米氧化硅抗反射薄膜溶液。
[0024]本专利技术实施例还提供一种无机复合抗反射薄膜溶液，应用于光刻胶，其由上述所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法制备得到。
[0025]本专利技术实施例还提供一种底部抗反射层的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0026]将吸光薄膜溶液旋涂在硅片上，以形成底部抗反射层的第一吸光薄膜层；
[0027]在所述第一吸光薄膜层上旋涂权利要求9所述的无机复合抗反射薄膜溶液，以形成底部抗反射层的抗反射薄膜层；
[0028]在所述抗反射薄膜层上旋涂所述吸光薄膜溶液，以形成底部抗反射层的第二吸光层。
[0029]本专利技术实施例提供了一种无机复合抗反射薄膜溶液及制备方法、底部抗反射层的制备方法，本专利技术通过上述方法制备得到的无机复合抗反射薄膜溶液可应用于底部抗反射层中，在底部抗反射层中存在纳米氧化硅抗反射薄膜的基础上，在底部抗反射层中添加具有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应的纳米氧化锌，从而使得底部抗反射层能吸收更多达光刻胶薄膜底部的曝光光线，避免或减少其反射，进一步达到消除驻波、提高线条形貌的目的。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]本专利技术实施例提供了一种无机复合抗反射薄膜溶液及制备方法、底部抗反射层的制备方法，其中，无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法为：
[0032]将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水均匀混合，并使用盐酸调节pH至1
‑
2；
[0033]将配制含有乙醇的氨水滴加到混合溶液中，同时在室温下进行搅拌，搅拌完成后
干燥，以形成凝胶；
[0034]采用正己烷进行多次浸泡，并滴加含有三甲基氯硅烷的正己烷溶液并静置，再次添加正己烷并进行超声，得到纳米氧化硅抗反射薄膜溶液；
[0035]在所述纳米氧化硅抗反射薄膜溶液中加入纳米氧化锌，混合均匀后，得到无机复合抗反射薄膜溶液。
[0036]本专利技术通过上述方法制备得到的无机复合抗反射薄膜溶液可应用于底部抗反射层中，在底部抗反射层中存在纳米氧化硅抗反射薄膜的基础上，在底部抗反射层中添加具有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应的纳米氧化锌，从而使得底部抗反射层能吸收更多达光刻胶薄膜底部的曝光光线，避免或减少其反射，进一步达到消除驻波、提高线条形貌的目的。
[0037]在一实施例中，所述纳米氧化锌为所述纳米氧化硅抗反射薄膜溶液的重量的10
‑
100％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水均匀混合，并使用盐酸调节pH至1
‑
2；将配制含有乙醇的氨水滴加到混合溶液中，同时在室温下进行搅拌，搅拌完成后干燥，以形成凝胶；采用正己烷进行多次浸泡，并滴加含有三甲基氯硅烷的正己烷溶液并静置，再次添加正己烷并进行超声，得到纳米氧化硅抗反射薄膜溶液；在所述纳米氧化硅抗反射薄膜溶液中加入纳米氧化锌，混合均匀后，得到无机复合抗反射薄膜溶液。2.根据权利要求1所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锌为所述纳米氧化硅抗反射薄膜溶液的重量的10
‑
100％。3.根据权利要求1所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锌的制备方法为：将硝酸锌溶于去离子水中并在搅拌状态下加入三乙胺，搅拌均匀后倒入水热反应釜中恒温反应，反应完成后降温冷却，并多次洗涤，最后进行煅烧，得到所述纳米氧化锌。4.根据权利要求3所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，其特征在于，所述三乙胺与所述去离子水的体积比为1：(1
‑
10)。5.根据权利要求3所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，其特征在于，所述恒温反应的时间为1
‑
10h，温度为100
‑
200℃。6.根据权利要求3所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，其特征在于，所述煅烧条件为1
‑
3h、380
‑
420℃。7.根据权利要求3所述的无机复合抗反射薄膜溶液的制备方法，其特征在于，所述多次洗涤为：采用去离子水和乙醇依次轮流洗涤2
‑
4次。8.根据权利要求1所述的无机复合抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾大公，夏力，马潇，陈鹏，许从应，毛智彪，
申请(专利权)人：宁波南大光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：