本发明专利技术属于先进光学材料技术领域，公开了含氟聚合物、含有含氟聚合物的涂料组合物及其应用。本发明专利技术制备的光刻胶用顶部抗反射膜的涂料组合物，包括含氟聚合物、非离子表面活性剂、水溶性树脂、碱和水性介质；其中，所述含氟聚合物由含氟聚醚基团的含氟聚合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ复配而成。以本发明专利技术涂料组合物制备的抗反射膜能够有效避免光刻胶时的光散射和驻波效应，同时兼具优异的水溶性，与多种光刻胶的pH匹配性良好。与多种光刻胶的pH匹配性良好。与多种光刻胶的pH匹配性良好。
【技术实现步骤摘要】
含氟聚合物、含有含氟聚合物的涂料组合物及其应用
[0001]本专利技术属于先进光学材料
，具体涉及含氟聚合物、含有含氟聚合物的涂料组合物及其应用。
技术介绍
[0002]光刻技术是一种将光掩膜上的半导体电路图案转移至硅片上的方法，通过激光或电子束辐照光掩膜模版，使晶圆上的光敏物质因感光而发生材料性质的改变，从而完成图案转移的过程，现有的光刻技术存在光散射的技术问题，导致光刻胶成像的尺寸精度低。目前的主流解决方法是在光刻胶涂布前后增加低的折射率和高透射率的含氟化合物顶部抗反射膜，可以降低光在光刻胶中的干涉，防止由于光刻胶厚度变化导致光刻线宽的变化。在光刻过程中，顶部抗反射涂层的pH必须与曝光后的光刻胶相匹配，否则会造成光刻胶图案的T顶、圆顶。
[0003]专利申请CN114035405A公开了一种抗反射涂层组合物，其主要由含氟组合物、碱、酸、表面活性剂组成。其中含氟组合物由以下结构CF2(CF3)CF2‑
[O
‑
CF(CF3)CF2]n
‑
O
‑
CF(CF3)COO
‑
R的不同聚合度的聚合物组成，这种聚合物虽然带有羧基，但是水溶性较差，必须和碱成盐后才能在水中有很好的溶解性，配制而成的顶部抗反射涂层pH较高，不能很好的匹配多种光刻胶，虽然后续又添加了一些酸来降低其pH，但通过实验发现，专利所述的酸，添加量太少对降低pH作用不大，添加量太高又会导致成膜性变差，故需要一种新的含氟水溶性聚合物，在水溶的基础上又能提供一定的酸性，从而与多种光刻胶有很好的适配性。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的问题和不足，本专利技术的目的在于提供含氟聚合物、含有含氟聚合物的涂料组合物及其应用。
[0005]基于上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术第一方面提供了一种含氟聚合物，用于制备光刻胶用抗反射膜，所述含氟聚合物由含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ组成；所述含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ的化学结构通式如下所示：
[0007]CF2(CF3)CF2‑
O
‑
[CF(CF3)CF2‑
O]n
‑
CF(CF3)CH2‑
O
‑
(CH2)3‑
SO3H；
[0008]其中，含氟聚合物Ⅰ为n＝0时的含氟聚合物，含氟聚合物Ⅱ为n＝1时的含氟聚合物，含氟聚合物Ⅲ为n＝2时的含氟聚合物。
[0009]更加优选地，所述含氟聚合物Ⅰ的化学结构式为：
[0010][0011]更加优选地，所述含氟聚合物Ⅱ的化学结构式为：
[0012][0013]更加优选地，所述含氟聚合物Ⅲ的化学结构式为：
[0014][0015]优选地，以质量百分比计，所述含氟聚合物中含氟聚合物Ⅰ占比1wt％
‑
10wt％，含氟聚合物Ⅱ占比45wt％
‑
70wt％，含氟聚合物Ⅲ占比20wt％
‑
50wt％。
[0016]本专利技术第二方面提供了一种涂料组合物，包括：
[0017](A)含氟聚合物，所述含氟聚合物包括含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ；所述含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ的化学结构通式如下所示：
[0018]CF2(CF3)CF2‑
O
‑
[CF(CF3)CF2‑
O]n
‑
CF(CF3)CH2‑
O
‑
(CH2)3‑
SO3H；
[0019]其中，含氟聚合物Ⅰ为n＝0时的含氟聚合物，含氟聚合物Ⅱ为n＝1时的含氟聚合物，含氟聚合物Ⅲ为n＝2时的含氟聚合物；
[0020](B)非离子表面活性剂；(C)水溶性树脂；(D)碱。
[0021]更加优选地，所述含氟聚合物Ⅰ的化学结构式为：
[0022][0023]更加优选地，所述含氟聚合物Ⅱ的化学结构式为：
[0024][0025]更加优选地，所述含氟聚合物Ⅲ的化学结构式为：
[0026][0027]优选地，所述含氟聚合物由含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ组成。
[0028]优选地，当所述含氟聚合物由含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ组成时，以质量百分比计，所述含氟聚合物中含氟聚合物Ⅰ占比1wt％
‑
10wt％，含氟聚合物Ⅱ占比
45wt％
‑
70wt％，含氟聚合物Ⅲ占比20wt％
‑
50wt％。
[0029]优选地，所述非离子表面活性剂为炔二醇衍生物、丙二醇嵌段聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0030]更加优选地，所述炔二醇衍生物为2,5二甲基
‑3‑
己炔
‑
2,5二醇、2,4,7,9
‑
四甲基
‑5‑
癸炔
‑
4,7
‑
二醇、炔二醇与氧化乙烯的加成产物中的至少一种；所述炔二醇与氧化乙烯的加成产物为2,5二甲基
‑3‑
己炔
‑
2,5二醇聚氧乙烯醚；所述丙二醇嵌段聚醚的型号为L35、L45、L64中的至少一种；所述脂肪醇聚氧乙烯醚(AEOn，n值表示乙氧基数量)为AEO6
‑
9中的至少一种。更加优选地，所述炔二醇衍生物为2,5二甲基
‑3‑
己炔
‑
2,5二醇；所述丙二醇嵌段聚醚的型号为L64。
[0031]优选地，所述水溶性树脂为乙烯基吡咯烷酮均聚物、乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯或丙烯酸酯类的共聚物、聚丙烯酸类树脂中的至少一种。更加优选地，所述乙烯基吡咯烷酮均聚物为聚乙烯吡咯烷酮K17
‑
30；所述乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯共聚物的型号为VA64。
[0032]优选地，所述碱为醇胺类有机碱；所述醇胺类有机碱为一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺中的至少一种。
[0033]优选地，所述涂料组合物还包括水性介质；所述水性介质为水或/和水溶性有机溶剂。更加优选地，所述水经过特殊处理，杂质含量极低，特别是金属离子为ppb(要求低于5ppb)级别。
[0034]优选地，以质量百分比计，所述涂料组合物中含氟聚合物占比1wt％
‑
5wt％，非离子表面活性剂占比0.1wt％
‑
0.5wt％，水溶性树脂占比0.1wt％
‑
1wt％，碱占比0.05wt％
‑
0.2wt％，余量为水性介质。
[0035]本专利技术第三方面提供了上述第一方面所述的含氟聚合物或上述第二方面所述的涂料组合物在制备抗反射涂料或抗反射膜中的应用。
[0036]本专利技术第四方面提供了一种抗反射膜，所述抗反射膜主要由上述第一方面所述的含氟聚合物制备而成或主要由上述第二方面所述的涂料组合物制备而成。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含氟聚合物，其特征在于，用于制备光刻胶用抗反射膜，所述含氟聚合物由含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ组成；所述含氟聚合物Ⅰ、含氟聚合物Ⅱ、含氟聚合物Ⅲ的化学结构通式如下所示：CF2(CF3)CF2‑
O
‑
[CF(CF3)CF2‑
O]
n
‑
CF(CF3)CH2‑
O
‑
(CH2)3‑
SO3H；其中，含氟聚合物Ⅰ为n=0时的含氟聚合物，含氟聚合物Ⅱ为n=1时的含氟聚合物，含氟聚合物Ⅲ为n=2时的含氟聚合物。2.根据权利要求1所述的含氟聚合物，其特征在于，以质量百分比计，所述含氟聚合物中含氟聚合物Ⅰ占比1wt%
‑
10wt%，含氟聚合物Ⅱ占比45wt%
‑
70wt%，含氟聚合物Ⅲ占比20wt%
‑
50wt%。3.一种涂料组合物，其特征在于，包括：（A）含氟聚合物；所述含氟聚合物包括权利要求1或2所述的含氟聚合物；（B）非离子表面活性剂；（C）水溶性树脂；（D）碱。4.根据权利要求3所述的涂料组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂为炔二醇衍生物、丙二醇嵌段聚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永斌，陈志鹏，黄玉伟，
申请(专利权)人：甘肃华隆芯材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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