本技術(shù)涉及圖案化，具體涉及一種保護(hù)層組合物及其應(yīng)用、電子器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、電子器件的制備過(guò)程通常涉及圖案化工藝。其中，含金屬元素的金屬基圖案化組合物在形成特征尺寸小的圖案方面展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。然而，金屬基圖案化組合物或其配套層材料(如提高圖案分辨率的金屬基硬掩膜材料)在基底(如晶圓)上的涂覆過(guò)程中，會(huì)向基底邊緣部分流動(dòng)，導(dǎo)致基底邊緣易受到金屬元素的污染，影響電子器件的制備良率和可靠性等。

2、其中，在基底邊緣涂覆邊緣保護(hù)材料，可以在一定程度上減少上述金屬污染問(wèn)題。理論上，邊緣保護(hù)材料需同時(shí)滿(mǎn)足諸多要求，例如對(duì)金屬基圖案化組合物中溶劑、洗邊劑、顯影劑的耐受性均較好，并可被特定溶劑快速去除。然而，實(shí)際采用的基底邊緣保護(hù)材料很少能同時(shí)滿(mǎn)足上述要求，阻礙了其廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本技術(shù)實(shí)施例提供一種保護(hù)層組合物及其應(yīng)用、電子器件及其制造方法，采用該保護(hù)層組合物形成的保護(hù)層可兼顧良好耐化學(xué)性和較易去除性，以在電子器件制造過(guò)程中有效降低基底邊緣受金屬基材料金屬污染且其去除不影響所形成圖案的質(zhì)量。

2、具體地，本技術(shù)實(shí)施例第一方面提供了一種保護(hù)層組合物，所述保護(hù)層組合物包括樹(shù)脂和有機(jī)溶劑，所述樹(shù)脂包括質(zhì)量占比為80％-99％的聚芳酯和質(zhì)量占比為1％-20％的第二聚合物，所述聚芳酯具有式(ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)，所述第二聚合物包括具有式(ⅱ)所示重復(fù)單元的聚碳酸酯、具有式(ⅲ)所示重復(fù)單元的聚合物中的一種或多種；

3、

4、其中，m、p均大于0，ar1選自包括相連接的至少兩個(gè)芳環(huán)的二價(jià)基團(tuán)，ar2為含有至少一個(gè)芳環(huán)的二價(jià)基團(tuán)；x選自-s(＝o)-、-s(＝o)2-、-c(＝o)-中的一種，l選自單鍵、-o-、-s-、-s(＝o)-、-s(＝o)2-、-c(＝o)-、取代或未取代的c1-5亞烷基中的一種；

5、r、r1、r2、r3、r4每次出現(xiàn)獨(dú)立地選自鹵素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷基羰基、取代或未取代的芳基中的一種，n、a、b、c、d獨(dú)立地為0-4的整數(shù)，e為0或1。

6、上述保護(hù)層組合物能夠用于減低金屬污染基底邊緣。該保護(hù)層組合物中同時(shí)含有兩類(lèi)聚合物，其中，上述特定結(jié)構(gòu)的聚芳酯對(duì)鏈狀脂肪族類(lèi)溶劑無(wú)明顯溶解特性，并可在諸如苯甲醚的芳族溶劑中具有良好可溶性；上述第二聚合物主要幫助提升該組合物的膜層被芳族溶劑的祛除效率。在這兩類(lèi)聚合物以特定質(zhì)量比混合構(gòu)成該保護(hù)層組合物的樹(shù)脂時(shí)，可以保證該保護(hù)層組合物的膜層對(duì)常見(jiàn)的金屬基圖案化組合物或其配套層材料中溶劑、洗邊劑、顯影劑等(如線(xiàn)性脂肪酮、脂肪醇或其酸性溶液等)的耐受性較好，并且可被芳醚(如苯甲醚)等溶劑快速去除。從而，該保護(hù)層組合物的膜層能在金屬基圖案化材料或其配套層材料的涂覆、洗邊和顯影過(guò)程中穩(wěn)定存在于基底邊緣，降低/防止這些材料中的金屬元素污染基底邊緣，且其去除過(guò)程中不會(huì)破壞金屬基圖案，從而保證了制得的電子器件的良率和性能可靠性。

7、本技術(shù)一些實(shí)施方式中，所述ar1、ar2獨(dú)立地具有式(iv)所示的結(jié)構(gòu)：

8、

9、其中，q選自單鍵、-o-、-s-、-s(＝o)-、-s(＝o)2-、-c(＝o)-、取代或未取代的c1-5亞烷基中的一種；r5、r6每次出現(xiàn)獨(dú)立地選自鹵素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基中的一種；s、t獨(dú)立地選自0-4的整數(shù)；*標(biāo)記的位置為連接位置。

10、具有ar1選自式(iv)所示結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的聚碳酸酯或聚芳酯在芳醚類(lèi)溶劑(如苯甲醚)中的溶解度較高，并在脂肪醇中具有一定的耐化學(xué)腐蝕性。

11、本技術(shù)一些實(shí)施方式中，所述r每次出現(xiàn)獨(dú)立地選自鹵素原子、取代或未取代的c1-12烷基、取代或未取代的c1-12烷氧基、取代或未取代的c6-24芳基中的一種；所述r1、r2、r3、r4、r5、r6每次出現(xiàn)獨(dú)立地選自鹵素原子、取代或未取代的c1-10烷基、取代或未取代的c1-10烷氧基中的一種。

12、本技術(shù)另外一些實(shí)施方式中，所述n、a、b、c、d均為0。式(iv)中s、t均為0。即，式(ⅰ)中不存在r，式(ⅲ)不存在r1至r4。式(iv)中不存在r5和r6。此種情況下，聚芳酯、聚碳酸酯、上述具有式(ⅲ)所示重復(fù)單元的聚合物較易制備。

13、本技術(shù)實(shí)施方式中，所述式(ⅰ)中，m、p的比值在7:3-3:7的范圍內(nèi)。此種情況下，上述聚芳酯對(duì)在苯甲醚等芳族溶劑中的溶解性較好，便于得到分散性良好的上述保護(hù)層組合物。

14、本技術(shù)一些實(shí)施方式中，所述聚芳酯在所述樹(shù)脂中的質(zhì)量占比為80-95％，所述第二聚合物在所述樹(shù)脂中的質(zhì)量占比為5％-20％。這更利于上述保護(hù)層組合物的膜層對(duì)線(xiàn)性脂肪酮類(lèi)溶劑、線(xiàn)性脂肪醇類(lèi)溶劑等的耐溶解性較好，且較易經(jīng)苯甲醚等溶劑去除。

15、本技術(shù)一些實(shí)施方式中，所述聚芳酯的重均分子量為20000-50000；所述聚碳酸酯或所述具有式(ⅲ)所示重復(fù)單元的聚合物的重均分子量為5000-50000。這兩類(lèi)聚合物的分子量分別在這樣的范圍，在它們的協(xié)同配合下，更有利于含有它們的保護(hù)層材料在線(xiàn)性脂肪酮類(lèi)溶劑、線(xiàn)性脂肪醇類(lèi)溶劑、線(xiàn)性酯類(lèi)溶劑或其酸性溶液浸泡后的厚度基本不發(fā)生顯著變化，且經(jīng)苯甲醚等溶劑去除所用去除時(shí)間較短。

16、本技術(shù)一些實(shí)施方式中，所述聚芳酯的薄膜在25℃下浸泡在2-庚酮中的膜厚損失速率小于在25℃下浸泡在苯甲醚后的膜厚損失速率大于所述聚碳酸酯的薄膜或所述具有式(ⅲ)所示重復(fù)單元的聚合物的薄膜在25℃下浸泡在2-庚酮中的膜厚損失量大于在25℃下浸泡在苯甲醚中的膜厚損失量速率大于控制上述兩類(lèi)聚合物的薄膜在不同溶劑中的溶解性分別滿(mǎn)足上述要求，可以較好地保證同時(shí)含有這樣的兩類(lèi)聚合物的上述保護(hù)層組合物的膜層對(duì)線(xiàn)性脂肪酮類(lèi)溶劑、線(xiàn)性脂肪醇類(lèi)溶劑等的耐受性更好，并可被苯甲醚等芳醚溶劑快速去除。

17、本技術(shù)實(shí)施方式中，所述有機(jī)溶劑包括苯甲醚、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、n-甲基-2-吡咯烷酮、γ丁內(nèi)酯、芳族烴中的一種或多種。前述兩類(lèi)聚合物在這些有機(jī)溶劑可以實(shí)現(xiàn)良好的溶解。

18、本技術(shù)實(shí)施例第二方面提供了如本技術(shù)第一方面所述的保護(hù)層組合物在圖案化工藝中降低非圖案區(qū)域金屬污染的應(yīng)用。

19、將該保護(hù)層組合物設(shè)置在待進(jìn)行圖案化處理的基底的邊緣，其中溶劑揮發(fā)后形成的保護(hù)層材料可以阻止金屬基圖案化材料或其配套層材料流動(dòng)到基底邊緣而與基底邊緣直接接觸，從而起到抗金屬污染的效果。

20、本技術(shù)實(shí)施例第三方面提供了一種電子器件的制造方法，包括：

21、在基底的邊緣涂覆本技術(shù)第一方面所述的保護(hù)層組合物，以形成保護(hù)層；

22、在所述基底的一側(cè)表面涂覆金屬基圖案化材料，以在所述基底及所述保護(hù)層上形成金屬基圖案化材料膜層；

23、去除與所述保護(hù)層接觸的所述金屬基圖案化材料膜層的至少一部分；

24、對(duì)所述基底上留下的金屬基圖案化材料膜層依次進(jìn)行曝光、顯影，以在基底上形成金屬基圖案化薄膜；

25、在所述顯影之后，去除所述保護(hù)層。

26、上述電子器件的制造方法中，采用本技術(shù)實(shí)施例的保護(hù)層組合物對(duì)基底邊緣進(jìn)行保護(hù)，其可在金屬基圖案化薄膜的形成過(guò)程中穩(wěn)定存在，能降低金屬基圖案化材料對(duì)基底的非圖案區(qū)域(如基底邊緣)造成金屬污染，且可在金屬基圖案化薄膜形成后較易去除，提高電子器件的制備良率和性能可靠性。

27、本技術(shù)實(shí)施例第四方面還提供了采用本技術(shù)實(shí)施例第三方面所述的制造方法制得的電子器件。