專利名稱：化學(xué)放大抗蝕劑聚合物及使用該聚合物的抗蝕劑組合物的制作方法
背景技術(shù)：
(a)發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種化學(xué)放大抗蝕劑用的聚合物和一種包括該聚合物的抗蝕劑組合物。更具體說(shuō)，本發(fā)明涉及一種可在化學(xué)放大的抗蝕劑組合物中使用的新型聚合物，在適于使用單一波長(zhǎng)作為曝光光源的半導(dǎo)體微加工的微型平板印刷工藝中，所述化學(xué)放大的抗蝕劑組合物在基片上能形成更超細(xì)的圖案，并且能改進(jìn)后曝光延遲(post exposure delay)(PED)穩(wěn)定性和對(duì)干刻蝕所產(chǎn)生的熱具有高的耐熱性。本發(fā)明也涉及一種使用這種新型聚合物的抗蝕劑組合物。
(b)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的說(shuō)明抗蝕劑組合物通常用于制備大規(guī)模集成電路(LSI)或高分辨率的平板印刷中。最近，由于大規(guī)模集成電路的致密化，已要求抗蝕劑組合物具有高分辨率和高敏感性。在半導(dǎo)體集成電路中微電路的這種具體實(shí)施方案通常是使用平板印刷工藝(利用該平板印刷工藝，通過(guò)在基片上涂布抗蝕劑來(lái)構(gòu)造微電路)，用預(yù)制的光掩模在基片上轉(zhuǎn)錄圖案，并沿轉(zhuǎn)錄的圖案蝕刻基片。
這樣的平板印刷工藝包括下述步驟(a)涂布步驟，包括在基片的表面上均勻涂布抗蝕劑，(b)軟烤板步驟，包括從涂布的抗蝕劑薄膜中蒸發(fā)溶劑，使抗蝕劑薄膜與基片的表面粘合，(c)曝光步驟，包括在曝光基片的同時(shí)在光刻掩膜上投影電路圖案，反復(fù)并按序地使用光源(例如紫外光)以在基片上轉(zhuǎn)錄光刻掩膜圖案，(d)顯影步驟，包括使用顯影液來(lái)選擇性地除去暴露于光源所引起的化學(xué)性質(zhì)(如溶解度)變化的部分，(e)硬烤板(hard baking)步驟，使其顯影后能更牢固地粘接仍保留在基片上的抗蝕劑薄膜，(f)蝕刻步驟，包括沿著圖案蝕刻預(yù)先設(shè)定部分，以賦予其電性能，和(g)剝離步驟，包括在所述蝕刻步驟之后除去不需要的抗蝕劑。
半導(dǎo)體集成電路的高度一體化速度3年來(lái)增加了3倍。因此，目前在存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取(DRAM)領(lǐng)域中，大量生產(chǎn)64兆比特DRAM和256兆比特DRAM，并著手開(kāi)發(fā)千兆比特的DRAM。
傳統(tǒng)的16兆DRAM使用0.5微米電路線的技術(shù)，而64兆DRAM使用0.3微米或更小的電路線的技術(shù)，256兆DRAM和千兆DRAM要求小于1/4微米，如0.20微米，0.18微米，0.15微米的超微圖案，這取決于不同的設(shè)計(jì)。在這種微處理中，光輻射波長(zhǎng)移到遠(yuǎn)紫外區(qū)。因此，需要開(kāi)發(fā)能有效感應(yīng)遠(yuǎn)紫外光的新型抗蝕劑。
包括醌二疊氮化物感光材料和線型酚醛樹脂的現(xiàn)有技術(shù)的抗蝕劑不能滿足上述要求，因?yàn)樵谶@種抗蝕劑體系中，在300nm或更短的波長(zhǎng)區(qū)存在大的吸收，于是在300nm或更短的單一波長(zhǎng)光下進(jìn)行曝光時(shí)，圖案的輪廓明顯被破壞。因此，需要有圖案輪廓堅(jiān)硬不流動(dòng)的實(shí)施方案。
為了實(shí)現(xiàn)這種圖案輪廓，通常使用稱為分檔器的定位器作為曝光設(shè)備。這種曝光設(shè)備根據(jù)光源不同分成使用水銀燈的G線(波長(zhǎng)436nm)、I線(波長(zhǎng)365nm)的設(shè)備，和使用單一波長(zhǎng)KrF(248nm)和ArF(193nm)的準(zhǔn)分子激光器的設(shè)備。為了在基片上實(shí)現(xiàn)微型圖案，分辨率值應(yīng)當(dāng)小。該分辨率值用下述瑞利衍射極限方程表示。理論上，由于分辨率值隨著光源的波長(zhǎng)變短而變小，所以優(yōu)選使用較短的單一波長(zhǎng)。R＝κλ/NA其中，κ是常數(shù)，λ是所使用的光的波長(zhǎng)，和NA是透鏡的孔徑數(shù)。
為了達(dá)到1/4微米或更低的高分辨率，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)平板印刷的降解能力。為此，使用短波長(zhǎng)的單一波長(zhǎng)光源和增加曝光設(shè)備中光學(xué)透鏡的孔徑數(shù)是有效的。
因此，通常使用的抗蝕劑組合物，要使用高輸出的準(zhǔn)分子激光器光源，以便與半導(dǎo)體集成電路的高分辨率趨勢(shì)相符合。該組合物用KrF和ArF的準(zhǔn)分子激光器，并引入了化學(xué)放大概念的高感光度抗蝕劑體系。
由于遠(yuǎn)紫外光的輻照，化學(xué)放大的抗蝕劑通過(guò)光解產(chǎn)生酸。所產(chǎn)生的酸使在熱的輔助下部分受到保護(hù)的保護(hù)基降解，接著它與酸不穩(wěn)定的聚合物反應(yīng)，引發(fā)鏈反應(yīng)或充當(dāng)催化劑，于是1mol酸引起許多鍵的形成或鍵的降解反應(yīng)。因此，術(shù)語(yǔ)“化學(xué)放大”是指在一個(gè)光子的作用下所產(chǎn)生的活性物種引起化學(xué)鏈反應(yīng)，從而快速放大量子產(chǎn)量的現(xiàn)象。由于酸的這種連續(xù)反應(yīng)，引入并使用了該化學(xué)放大的概念。
化學(xué)放大的抗蝕劑分成包括酸不穩(wěn)定的聚合物和產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸的試劑的二元體系，以及包括酸不穩(wěn)定的聚合物、產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸的試劑和基體樹脂的三元體系。在現(xiàn)有技術(shù)的抗蝕劑中，光敏材料的降解或交叉反應(yīng)直接在曝光部分發(fā)生，并且當(dāng)顯影時(shí)，得到正性或負(fù)性形式的抗蝕劑象圖案。然而，在化學(xué)放大的抗蝕劑中，酸不穩(wěn)定的聚合物或化合物不能通過(guò)曝光直接反應(yīng)，但在曝光部分由產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸的試劑產(chǎn)生酸，且產(chǎn)生的僅是潛影。所產(chǎn)生的酸在后曝光烤板(PEB)步驟中充當(dāng)酸不穩(wěn)定的聚合物的催化劑，于是引起反應(yīng)放大和溶解性的顯著差別。
第一種基于化學(xué)放大概念的抗蝕劑是使用帶有t-BOC(叔丁氧基羰基)的嵌段的聚羥基苯乙烯衍生物聚[對(duì)-(叔丁氧基羰基氧)苯乙烯](PBOCSt)和鹽作為產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸試劑的抗蝕劑，它在美國(guó)化學(xué)會(huì)(American ChemicalSociety)，“Polymers in Electronics”，ACS Sym.Series，No.242中被Ito等公開(kāi)。使用聚羥基苯乙烯衍生物的理由如下由于在現(xiàn)有技術(shù)的抗蝕劑中所使用的線型酚醛樹脂主要吸收深紫外，紫外光不能充分到達(dá)抗蝕劑基片的接觸表面。于是，在抗蝕劑的曝光部分中，在膜的厚度方向上不能充分發(fā)生由曝光而引起的化學(xué)變化，從而顯影液的溶解性變得不規(guī)則。這使得顯影后所形成的抗蝕劑圖案部分的形狀為三角形。因此，當(dāng)所得到的抗蝕劑圖案被用作基片內(nèi)的蝕刻掩膜時(shí)，不能轉(zhuǎn)錄目標(biāo)微型電路圖案。為了校正它，需要改變基底聚合物，已經(jīng)知道，具有優(yōu)良抗等離子體性質(zhì)的聚羥基苯乙烯衍生物是合適的。
作為實(shí)例，包括聚(對(duì)-苯乙烯氧代四氫吡喃醇)和產(chǎn)酸劑的化學(xué)放大的抗蝕劑在第36期日本應(yīng)用物理會(huì)通報(bào)，1P-K-7，1989(Japanese Applied PhysicsSociety announcement)中被Ueno等公開(kāi)，以及包括線型酚醛樹脂、用t-BOC基取代的雙酚A和連苯三酚甲磺酸酯的三元體系在第37期日本應(yīng)用物理會(huì)通報(bào)，28p-ZE-4，1990中被Schlegel公開(kāi)。另外，涉及所述抗蝕劑的制備技術(shù)在日本專利公開(kāi)平2-27660，日本專利公開(kāi)平5-232706，日本專利公開(kāi)平5-249683和美國(guó)專利Nos.4491628和5310619中被披露。然而，盡管與現(xiàn)有技術(shù)的g-線和1-線的抗蝕劑相比，這些化學(xué)放大抗蝕劑具有優(yōu)良的分辨率，但它們可能受到周圍環(huán)境，尤其是氧氣、濕度和在膜表面周圍處的其它痕量成分的影響，且因?yàn)樵谄毓獠糠之a(chǎn)生痕量的酸，所以難以形成穩(wěn)定的微型圖案。
另外，MacDonald等在Porc.SPIE，1466卷，1991中報(bào)道了在空氣中含有的痕量二甲基苯胺降低了在抗蝕劑的表面周圍處曝光所產(chǎn)生的酸的活性，以及在空氣中含有的痕量二甲基苯胺在膜的表面上產(chǎn)生了一層難熔物，且在顯影處理后所述的難熔層仍保留在抗蝕劑圖案的表面上。然而，該方法存在的問(wèn)題是由于從曝光到PEB加工的時(shí)間延遲而引起的微型圖案與基片反應(yīng)，從而引成基腳(footing)，以及由于在加工線中空氣里分布的胺成分所引起的環(huán)境污染而產(chǎn)生T-頭型圖案。因此，需要使用所述化合物來(lái)校正抗蝕劑組合物的PED穩(wěn)定性，以及需要使用適于在300微米或更短的波長(zhǎng)處實(shí)現(xiàn)高感光度和高分辨率的新型基底聚合物的抗蝕劑組合物。
另外，最近大規(guī)模集成電路傾向于使用干刻蝕工藝。所述干刻蝕工藝用于提高半導(dǎo)體集成電路的一體化，和在平板印刷工藝中改變?cè)诨系目涛g方式，由現(xiàn)有技術(shù)的大側(cè)面刻蝕的濕刻蝕變?yōu)樾?cè)面刻蝕的干刻蝕。在干刻蝕工藝中，抗蝕劑圖案不應(yīng)受刻蝕時(shí)所產(chǎn)生的熱而變化。另外，隨著一體化程度的提高要求所使用的抗蝕劑的耐熱性較高。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種可應(yīng)用于化學(xué)放大的抗蝕劑組合物的新型聚合物，在使用遠(yuǎn)紫外光的微型平板印刷工藝中，所述化學(xué)放大的抗蝕劑組合物可在基片上形成精細(xì)的圖案，改進(jìn)了后曝光延遲的穩(wěn)定性并對(duì)干刻蝕所產(chǎn)生的熱具有高的耐熱性；還提供了一種使用該聚合物的抗蝕劑組合物。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種以下分子式1表示的用于化學(xué)放大抗蝕劑的聚合物。 其中，R1是氫或甲基，R2是氫或CH2CH2COOC(CH3)3，R3是氯，溴，羥基，氰基，叔丁氧基，CH2NH2，CONH2，CH＝NH，CH(OH)NH2或C(OH)＝NH，x+y+z＝1，x是0.1-0.9，y是0.01-0.89，z是0.01-0.89，和n是1或2，和當(dāng)n是2時(shí)，兩個(gè)R2均相同。
另外，本發(fā)明提供了一種含(a)分子式1表示的聚合物，(b)產(chǎn)酸劑和(c)有機(jī)溶劑的抗蝕劑組合物。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
為了合成分子式1表示的能進(jìn)行堿性顯影的聚合物，制備構(gòu)成聚合物的三種單體，并在氮?dú)夥諊?，將它們引入到配有回流冷凝器的反?yīng)器中和使它們反應(yīng)。四氫呋喃(THF)，甲苯、苯、氯仿、四氯化碳等可被用作聚合溶劑。偶氮二異丁腈(AIBN)或過(guò)氧化苯甲酰(BPO)可被用作聚合引發(fā)劑。向反應(yīng)器中加入所述聚合溶劑和引發(fā)劑，并在攪拌的同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后，在己烷中沉淀所合成的聚合物以得到沉淀物，接著洗滌沉淀物數(shù)次以及真空干燥，得到聚合物。
為了合成具有分子式1的化合物中的Z重復(fù)單元的單體，應(yīng)該先通過(guò)反應(yīng)式1合成氰烷基苯乙烯。向所合成的4-氰烷基苯乙烯中加入丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯，以及將所制備的單體與其它單體如乙氧基苯乙烯、丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯一起攪拌，制得聚合物。
合成具有Z重復(fù)單元的單體的方法包括兩個(gè)步驟。第一，如反應(yīng)式1所示，含氰化鈉和氰化鉀的第一組氰化物與含水和乙醇的烷基醇混合，向所述溶液中緩慢引入含4-氯代烷基苯乙烯和鹵素原子的烷基苯乙烯并反應(yīng)，合成氰烷基苯乙烯。然后，如反應(yīng)式2所示，將反應(yīng)式1中所得到的單體與丙烯酸叔丁酯一起攪拌，合成4-(3-氰基-二-1，5-叔丁氧基羰基-戊基)苯乙烯(CBCPS)，其中，將氰烷基苯乙烯和四丁酚醋(triton)非溶液或氫氧化四烷基銨溶液溶于二噁烷中，接著引入丙烯酸叔丁酯并攪拌。反應(yīng)完成后，用酸性溶液中和所述混合物并萃取，以合成CBCPS。
為了合成本發(fā)明的聚合物，可用THF、甲苯、苯、氯仿、四氯化碳等作聚合溶劑。向所制備的CPCBS中加入4-乙氧基苯乙烯或4-丁氧基苯乙烯以及丙烯酸4-丁酯或甲基丙烯酸4-丁酯，并加入聚合引發(fā)劑如AIBN和BPO，攪拌混合物，以制備聚合物。所述聚合物的重均分子量(Mw)為3000-30000，分散度可控制在1.01-3.00，取決于合成的工藝。
本發(fā)明所使用的取代單體在非曝光部分顯示出充分的顯影抑制能力，以及取代基在酸的作用下被降解和在曝光部分的取代基溶解在顯影液中。
使用本發(fā)明的聚合物的抗蝕劑組合物含有(a)分子式1表示的聚合物，(b)產(chǎn)酸劑和(c)有機(jī)溶劑。
使用本發(fā)明的聚合物的抗蝕劑組合物優(yōu)選含有1-50％重量的所述聚合物。
作為產(chǎn)酸劑，可使用锍鹽、鎓鹽如碘鎓、N-亞胺基磺酸酯、二砜、雙芳磺?；氐淄楹头剪驶蓟酋；氐淄椤？刮g劑組合物中含有的產(chǎn)酸劑的用量?jī)?yōu)選0.1-50％重量。
锍鹽的實(shí)例包括下述化合物，但并不限于此
鎓鹽的實(shí)例包括下述化合物 N-亞胺基磺酸酯的實(shí)例包括下述化合物 二磺酸酯的實(shí)例包括下述化合物 (其中R是H，-CH3或-C(CH3)3)。
雙芳磺酰基重氮甲烷的實(shí)例包括下述化合物 (其中R是H，-CH3或-C(CH3)3)。
芳羰基芳磺?；氐淄榈膶?shí)例包括下述化合物 (其中R是H，-CH3或-C(CH3)3)。
有機(jī)溶劑優(yōu)選選自乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙醚乙酸酯、乙酸正丁酯、甲基異丁基酮、乳酸乙酯、3-乙氧基-乙基丙酸酯、3-甲氧基-甲基丙酸酯、二甘醇單乙醚、2-庚酮、雙丙酮醇、β-甲氧基異丁酸甲酯、丙二醇單乙醚、丙二醇單甲基丙酸酯、乳酸甲酯、乳酸丁酯、丙酮酸乙酯、γ-丁內(nèi)酯及其混合物?？刮g劑組合物中所含的有機(jī)溶劑的用量?jī)?yōu)選0.1-99％重量。
為了改進(jìn)非曝光部分的溶解抑制作用，使用本發(fā)明的聚合物的抗蝕劑組合物可含有溶解抑制劑。使用溶解抑制劑使曝光部分和非曝光部分的溶解性差別變大并有助于對(duì)比度的改進(jìn)。在抗蝕劑組合物中可加入基于本發(fā)明聚合物重量0.1-50％重量的這種溶解抑制添加劑。
溶解抑制劑的實(shí)例包括下述化合物，但并不限于此。
(其中R是包括C1-C10和H和O的分子)可如下所述地涂布使用本發(fā)明的聚合物的抗蝕劑組合物，以得到微型圖案。
當(dāng)使用本發(fā)明聚合物的抗蝕劑組合物在基片如硅片上形成薄層并用堿性水溶液處理時(shí)，由于共聚物的溶解性低，所以不發(fā)生溶解。然而，當(dāng)用遠(yuǎn)紫外光輻照時(shí)，抗蝕劑發(fā)生響應(yīng)且抗蝕劑中的產(chǎn)酸劑產(chǎn)生酸，和在曝光部分抑制顯影的取代基在額外的熱的作用下引起聚合物結(jié)構(gòu)的降解并且再次產(chǎn)生酸。因此，所產(chǎn)生的酸引起化學(xué)放大，引起多種酸的活性降解。結(jié)果，曝光部分中聚合物的溶解性顯著增加，和當(dāng)用堿性水溶液顯影時(shí)，曝光部分和非曝光部分的溶解性出現(xiàn)差別。從而，與使用現(xiàn)有技術(shù)的G-線和I-線的抗蝕劑組合物相比，可得到具有優(yōu)良分辨率的抗蝕劑組合物。
參照下述實(shí)施例和對(duì)比例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。然而，這些是用于解釋本發(fā)明，而不應(yīng)限本發(fā)明。合成4-氰甲基苯乙烯(CyMS)在配有攪拌棒的500ml四口燒瓶中，將49.01g氰化鈉與70.07g水和50.96g乙醇混合。接著，將燒瓶的溫度升高到60℃和使氰化鈉完全溶解。向所述溶液中緩慢加入87.50g 4-氯代甲基苯乙烯，在攪拌并保持60-70℃以內(nèi)的反應(yīng)溫度的同時(shí)反應(yīng)3小時(shí)。當(dāng)反應(yīng)終止時(shí)，冷卻所述溶液到40℃，和加入100g二乙醚并分離二乙醚層。分離的有機(jī)層用300g水萃取三次，和水層用50g二乙醚萃取，且將水層和所述有機(jī)層混合。分離得到的有機(jī)層用硫酸鎂干燥一天，然后使用蒸發(fā)儀除去有機(jī)層，得到產(chǎn)品4-氰甲基苯乙烯。產(chǎn)品的產(chǎn)率為80％，產(chǎn)品是深紫色。
根據(jù)反應(yīng)式1進(jìn)行所述合成。
合成4-(3-氰基-二-1，5-叔丁氧基羰基-戊基)苯乙烯(CBCPS)在配有攪拌棒的500ml四口燒瓶中，將57.28g上述方法中所制備的4-氰甲基苯乙烯與1.4g四丁酚醛(triton)非溶液溶于40g二噁烷中。在保持60℃的反應(yīng)器溫度的同時(shí)，向所述溶液中經(jīng)30分鐘緩慢加入102.54g丙烯酸叔丁酯，和在攪拌的同時(shí)反應(yīng)24小時(shí)。反應(yīng)后，反應(yīng)產(chǎn)物用氯化物溶液中和，將中和的反應(yīng)產(chǎn)物用100g二乙醚和300g水萃取三次，水層用50g二乙醚萃取，且將水層和有機(jī)層混合。將分離得到的有機(jī)層用硫酸鎂干燥一天，然后使用蒸發(fā)儀除去有機(jī)層，在減壓下蒸餾所得到的產(chǎn)品，以除去未反應(yīng)的原料，以及用甲醇重結(jié)晶，得到淺黃色的CBCPS，產(chǎn)率為60％。
根據(jù)反應(yīng)式2進(jìn)行所述的合成。 合成分子式1的聚合物在配有溫度控制設(shè)備和氮?dú)庖朐O(shè)備的500ml四口燒瓶中，引入300mlTHF和加入氮?dú)獠嚢?0分鐘。向所述反應(yīng)器中引入56.62g 4-乙氧基苯乙烯，9.16g丙烯酸叔丁酯和24.14g上述方法中所制備的CBCPS，加入1.21gAIBN并在氮?dú)夥諊聰嚢?0分鐘，同時(shí)保持40℃的溫度，然后升高反應(yīng)器的溫度以及回流的同時(shí)攪拌反應(yīng)產(chǎn)物24小時(shí)。反應(yīng)完成后，降低溫度到室溫和在3升己烷中沉淀反應(yīng)產(chǎn)物，得到沉淀物。過(guò)濾所得到的沉淀物并用2升己烷洗滌數(shù)次，真空干燥。在燒瓶中將干燥的大分子溶于300ml甲醇中，和加入50ml30％NH4OH水溶液，緩慢攪拌混合物，待聚合物完全溶解后，額外再攪拌混合物30分鐘。在1.5升水中沉淀該溶液，得到沉淀物，過(guò)濾沉淀物并用2升純水洗滌，真空干燥，得到58.23g分子式1的聚合物。
根據(jù)反應(yīng)式3進(jìn)行上述合成。 [實(shí)施例1-7]化學(xué)放大的抗蝕劑組合物按表1的比例，使用上述方法中制備的分子式1表示的聚合物，作為產(chǎn)酸劑的分子式2-6表示的化合物和作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)和乳酸乙酯(EL)，得到化學(xué)放大的抗蝕劑組合物。 [分子式3] [分子式5] [分子式6] 以2000rpm的速度在硅片上旋轉(zhuǎn)涂布所述化學(xué)放大的抗蝕劑組合物，以及經(jīng)90秒加熱到100℃，從而形成表1所述厚度的薄層。在所述薄層上鑲嵌微型圖案掩膜，用248nm的單一波長(zhǎng)輻照，以及經(jīng)90秒加熱所述薄層到110℃，以引起化學(xué)放大。接著，對(duì)所述薄層用氫氧化四甲基銨水溶液顯影60秒，然后用純水洗滌并干燥，以實(shí)現(xiàn)在硅片上的微型圖案。
表1公開(kāi)了微型圖案的相對(duì)感度和分辨率。以表1的比例，使用分子式7表示的t-BOC(叔丁氧基羰基)嵌段的聚羥基苯乙烯和作為聚合物的分子式8表示的EVE(乙基乙烯基醚)和作為產(chǎn)酸劑的分子式2-6表示的化合物，以及作為溶劑的丙二醇單乙醚乙酸酯(PGMEA)和乳酸乙酯(EL)，從而得到化學(xué)放大的抗蝕劑組合物。以與實(shí)施例1-7相同的方式在硅片上旋轉(zhuǎn)涂布所述組合物，并加熱，從而形成薄層，和被化學(xué)放大，以體現(xiàn)微型圖案。
表1公開(kāi)了微型圖案的相對(duì)感度和分辨率。

*表1中的相對(duì)感光度是指最佳能量(Eop)。
如表1所示，與對(duì)比例1-4中所制備的組合物0.24-0.30μm的分辨率相比，本發(fā)明實(shí)施例1-7中所制備的抗蝕劑組合物的分辨率優(yōu)良得多，為0.16-0.20μm。另外，與對(duì)比例的組合物35-45mj/cm2的相對(duì)感光度相比，實(shí)施例的組合物的相對(duì)感光度良好，為28-30mj/cm2。
在使用遠(yuǎn)紫外光的微型平板印刷工藝中，含有分子式1表示的聚合物的化學(xué)放大的抗蝕劑組合物可對(duì)單一波長(zhǎng)快速響應(yīng)并可在硅片上形成高分辨率的微型圖案。另外，它防止在曝光和后曝光烤板之間的時(shí)間延遲所產(chǎn)生的抗蝕劑潛影與顯影后真實(shí)的抗蝕劑微型電路圖案之間的變化(所述抗蝕劑潛影來(lái)自環(huán)境的影響)，以及防止由產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸的試劑與堿式胺所產(chǎn)生的酸的反應(yīng)而引起的抗蝕劑表層的變化，亦即防止T-頭型圖案的形成。本發(fā)明的抗蝕劑組合物適于制備256兆和千兆比特DRAM，因?yàn)樗鼘?duì)干刻蝕所產(chǎn)生的熱具有高的耐熱性。
權(quán)利要求
1.一種用于化學(xué)放大的抗蝕劑組合物的聚合物，由下述分子式1表示[分子式1] 其中，R1是氫或甲基，R2是氫或CH2CH2COOC(CH3)3，R3是Cl、Br、羥基、氰基、叔丁氧基、CH2NH2、CONH2、CH＝NH、CH(OH)NH2或C(OH)＝NH，x+y+z＝1，x是0.1-0.9，y是0.01-0.89，z是0.01-0.89，n是1或2，和當(dāng)n是2時(shí)，兩個(gè)R2均相同。
2.權(quán)利要求1的化學(xué)放大的抗蝕劑組合物中用的聚合物，其中所述聚合物的分子量為3000-30000和分散度為1.01-3.00。
3.一種感光的抗蝕劑組合物，其中包括a)下述分子式1表示的聚合物[分子式1] 其中，R1是氫或甲基，R2是氫或CH2CH2COOC(CH3)3，R3是Cl、Br、羥基、氰基、叔丁氧基、CH2NH2、CONH2、CH＝NH、CH(OH)NH2或C(OH)＝NH，x+y+z＝1，x是0.1-0.9，y是0.01-0.89，z是0.01-0.89，n是1或2，和當(dāng)n是2時(shí)，兩個(gè)R2均相同。b)產(chǎn)酸劑；和c)溶劑。
4.一種權(quán)利要求3的感光抗蝕劑組合物，其中組合物中的分子式1表示的所述聚合物的用量為0.1-50％重量。
5.一種權(quán)利要求3的感光抗蝕劑組合物，其中所述b)產(chǎn)酸劑選自以下的各組選自下列的锍鹽 選自下列的碘鎓鹽 選自下列的N-亞胺基磺酸酯 二磺酸酯 (其中R是H，-CH3或-C(CH3)3)；雙芳磺?；氐淄?(其中R是H，-CH3或-C(CH3)3)。芳羰基芳磺酰基重氮甲烷 (其中R是H，-CH3或-C(CH3)3)。及其混合物，該組合物中所含的該產(chǎn)酸劑的用量為0.1-50％重量。
6.一種權(quán)利要求3感光的化學(xué)放大抗蝕劑組合物，其中所述的c)溶劑選自乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙醚乙酸酯、乙酸正丁酯、甲基異丁基酮、乳酸乙酯、3-乙氧基-乙基丙酸酯、3-甲氧基-甲基丙酸酯、二甘醇單乙醚、2-庚酮、雙丙酮醇、β-甲氧基異丁酸甲酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲基丙酸酯、乳酸甲酯、乳酸丁酯、丙酮酸乙酯、γ-丁內(nèi)酯及其混合物，該組合物中所含的該溶劑的用量為0.1-99％重量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種化學(xué)放大抗蝕劑用的聚合物和一種使用該聚合物的抗蝕劑組合物。本發(fā)明提供了一種分子式(1)表示的聚合物和一種使用該聚合物的對(duì)遠(yuǎn)紫外光產(chǎn)生反應(yīng)的化學(xué)放大的抗蝕劑組合物。含有分子式(1)聚合物的該化學(xué)放大的抗蝕劑組合物對(duì)微型平板印刷工藝中的單一波長(zhǎng)能產(chǎn)生感應(yīng)以及能在基片上實(shí)現(xiàn)高分辨率的微型圖案。
文檔編號(hào)C08F220/10GK1378661SQ00813991
公開(kāi)日2002年11月6日 申請(qǐng)日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月7日
發(fā)明者金德倍, 金炫辰, 崔容準(zhǔn), 鄭允植 申請(qǐng)人:東進(jìn)瑟彌侃株式會(huì)社