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

背景技術(shù)：

1、電子器件的制備過程通常涉及圖案化工藝。其中，形成圖案化薄膜所用的圖案化組合物主要有化學(xué)放大型有機樹脂圖案化組合物和含金屬元素的圖案化組合物，而后者在形成特征尺寸小的圖案方面展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。

2、然而，含有金屬元素的金屬基圖案化組合物或其配套層材料(如提高金屬基圖案化組合物形成的圖案分辨率的金屬硬掩膜材料)在基底(如晶圓)上的涂覆過程中，會向基底邊緣流動，導(dǎo)致基底邊緣易受到金屬元素的污染，進而影響制得的電子器件的良率和可靠性等。

3、為減少上述金屬污染問題，業(yè)界主要采用以下策略：在基底的邊緣涂覆一定厚度的保護材料，然后在基底的一側(cè)表面旋涂金屬基圖案化組合物，再采用洗邊劑去除與該保護材料接觸的至少一部分金屬基圖案化組合物或其配套層材料，在該金屬基圖案化材料或其配套層材料經(jīng)曝光、顯影轉(zhuǎn)變?yōu)閳D案化薄膜后，再去除上述保護材料。理論上，上述保護材料需要滿足諸多要求，例如對金屬基圖案化組合物中溶劑及顯影劑的耐受性好、在洗邊劑中不顯著溶解、可被特定溶劑快速去除等。然而，實際采用的基底邊緣保護材料很少能同時滿足上述要求，導(dǎo)致其防護金屬污染的能力很低甚至失效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本技術(shù)實施例提供一種能有效發(fā)揮降低電子器件制造過程中金屬污染基底的保護層組合物及其應(yīng)用、電子器件及其制造方法。

2、具體地，本技術(shù)實施例第一方面提供了一種保護層組合物，所述保護層組合物包括聚醚酰亞胺和有機溶劑，所述聚醚酰亞胺包括衍生自二胺和芳族二醚酐的醚酰亞胺重復(fù)單元；所述保護層組合物中的金屬離子含量小于或等于10ppb。

3、該保護層組合物中含有上述聚醚酰亞胺，使得該保護層組合物具有較高選擇性化學(xué)刻蝕速度，其在金屬基圖案化組合物中溶劑、洗邊劑、顯影劑中無明顯溶解特性，并可被特定溶劑快速去除，從而該保護層組合物能設(shè)置在基底邊緣，并能在金屬基圖案化組合物的涂覆和顯影過程中穩(wěn)定存在于基底邊緣，降低/防止金屬基圖案化組合物中的金屬離子污染基底邊緣，且在其去除過程中不會破壞金屬基圖案化薄膜，從而保證了制得的電子器件的良率和性能可靠性。此外，上述保護層組合物的金屬離子含量小于或等于10ppb，能保證其可切實用于基底邊緣進行抗金屬污染防護。類似地，該保護層組合物同樣也可降低金屬基圖案化組合物的配套層材料帶來的金屬污染。

4、本技術(shù)實施方式中，所述醚酰亞胺重復(fù)單元包括至少一種如式(ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)：

5、

6、其中，t為-o-或-o-z-o-，z選自含至少一個芳環(huán)的二價基團，r選自含或不含雜原子的c2-20二價烴基。具有式(ⅰ)所示醚酰亞胺重復(fù)單元的聚醚酰亞胺在芳族溶劑中的溶解度較高，在脂肪族類溶劑中的耐化學(xué)腐蝕性較好，從而含有該聚醚酰亞胺的保護層材料在金屬基圖案化組合物的涂覆、洗邊、顯影過程中發(fā)生溶解的程度極低，能較好地發(fā)揮降低金屬污染基底的功效。

7、進一步地，本技術(shù)一些實施方式中，所述z包括式(1)所示的結(jié)構(gòu)：

8、

9、其中，a、b、c獨立地選自0-4的整數(shù)，r1、r2獨立地選自鹵素原子、鹵代或未鹵代的c1-10烷基、鹵代或未鹵代的c1-10烷氧基中的一種或多種；x選自單鍵、-o-、-s-、-s(＝o)-、-s(＝o)2-、-c(＝o)-、含或不含雜原子的c1-18二價烴基中的一種；*標(biāo)記的位置為連接位置。

10、本技術(shù)一些實施例中，a＝0，b＝0，c＝1；所述x選自-o-、-s-、-s(＝o)-、-s(＝o)2-、-c(＝o)-、鹵代或未鹵代的c1-5亞烷基中的一種。此種情況下，具有式(ⅰ)所示醚酰亞胺重復(fù)單元的聚醚酰亞胺較易合成。

11、本技術(shù)一些實施方式中，式(ⅰ)中的所述r包括式(2)所示的結(jié)構(gòu)：

12、

13、其中，d、e獨立地選自0-4的整數(shù)，f為0或1；l1、l2獨立地選自單鍵或c1-6亞烷基；r3、r4每次出現(xiàn)獨立地選自鹵素原子、鹵代或未鹵代的c1-10烷基、鹵代或未鹵代的c1-10烷氧基中的一種或多種；q選自單鍵、-o-、-s-、-s(＝o)-、-s(＝o)2-、-c(＝o)-、鹵代或未鹵代的c1-5亞烷基中的一種；*標(biāo)記的位置為連接位置。

14、本技術(shù)一些實施方式中，所述聚醚酰亞胺還包括衍生自二胺和不含醚氧鍵的芳族二酐的酰亞胺重復(fù)單元。引入其他重復(fù)單元，可以調(diào)節(jié)該聚醚酰亞胺對不同溶劑的溶解性。

15、本技術(shù)一些可能的實施方式中，所述酰亞胺重復(fù)單元獨立地包括式(ⅱ)、式(ⅲ)、式(ⅳ)所示結(jié)構(gòu)中的一種或多種：

16、

17、其中，r選自含或不含雜原子的亞烷基、含或不含雜原子的亞環(huán)烷基、含或不含雜原子的亞芳基中的一種或多種；w不含醚氧鍵。

18、本技術(shù)實施方式中，所述聚醚酰亞胺滿足以下(a)～(c)中的至少一種：

19、(a)所述聚醚酰亞胺在340℃-370℃下測得的熔融指數(shù)為0.1-10g/min；

20、(b)所述聚醚酰亞胺的間甲酚溶液在25℃下的固有粘度大于0.2dl/g；

21、(c)所述聚醚酰亞胺的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在200-280℃的范圍內(nèi)。

22、本技術(shù)實施方式中，所述聚醚酰亞胺的重均分子量在1000-150000的范圍內(nèi)。聚醚酰亞胺的重均分子量在適當(dāng)范圍，利于調(diào)控含有其的保護層在不同溶劑中的溶解性。

23、本技術(shù)一些實施方式中，所述聚醚酰亞胺包括重均分子量為1000-10000的第一聚醚酰亞胺，及重均分子量大于10000至150000的第二聚醚酰亞胺。在兩種大、小分子量聚醚酰亞胺的配合下，較利于上述保護層組合物的干膜在脂肪酮類溶劑(如環(huán)己酮)、脂肪醇類溶劑(如甲基異丁基醇)、酯類溶劑(如pgmea)或其酸性溶液中的耐溶解性較好，且可被苯甲醚等溶劑快速去除。

24、本技術(shù)一些實施方式中，所述第一聚醚酰亞胺形成的第一薄膜、所述第二聚醚酰亞胺形成的第二薄膜在不同溶劑中的溶解性滿足：在25℃下，所述第一薄膜浸泡在環(huán)己酮中的厚度損失速率大于且小于浸泡在甲基異丁基甲醇中的厚度損失速率小于浸泡在苯甲醚中的厚度損失速率大于在25℃下，所述第二薄膜浸泡在環(huán)己酮的厚度損失速率小于浸泡在甲基異丁基甲醇中的厚度損失速率小于浸泡在苯甲醚中的厚度損失速率大于

25、調(diào)控低分子量的第一聚醚酰亞胺的薄膜、高分子量的第二聚醚酰亞胺的薄膜在不同溶劑中的膜厚損失速率滿足上述要求，可以較好地保證同時含這樣的第一聚醚酰亞胺和第二聚醚酰亞胺的上述保護層組合物的干膜對脂肪酮類溶劑、脂肪醇類溶劑等的耐受性更好，并可被苯甲醚快速去除。

26、本技術(shù)一些實施方式，所述保護層組合物中，所述第二聚醚酰亞胺與所述第一聚醚酰亞胺的質(zhì)量比為1-20。此種情況下，該保護層組合物對脂肪酮類溶劑、脂肪醇類溶劑等的耐受性較好，且其形成的保護層可被苯甲醚快速去除。

27、本技術(shù)實施例第二方面提供了如本技術(shù)第一方面所述的保護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。

28、將該保護層組合物設(shè)置在待進行圖案化處理的基底邊緣，其溶劑揮發(fā)后形成的保護層材料可以阻止金屬基圖案化材料或其配套層材料流動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。

29、本技術(shù)實施例第三方面提供了一種電子器件的制造方法，包括：

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

31、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層上形成金屬基圖案化材料膜層；

32、去除與所述保護層接觸的所述金屬基圖案化材料膜層的至少一部分；

33、對所述基底上留下的金屬基圖案化材料膜層依次進行曝光、顯影，以在基底上形成金屬基圖案化薄膜；

34、在所述顯影之后，去除所述保護層。

35、上述電子器件的制造方法中，采用本技術(shù)實施例的保護層組合物對基底邊緣進行保護，其可在金屬基圖案化薄膜的形成過程中穩(wěn)定存在，能降低金屬基圖案化材料對基底的非圖案區(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。

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