[發明專利]包含雙鍵的交聯劑單體及含有此單體的光致抗蝕劑共聚物

有效

• 申請號: 00123479.X
• 申請日: 2000-08-17
• 公開（公告）號: CN1285529A
• 公開（公告）日: 2001-02-28
• 發明（設計）人: 李根守;鄭載昌;白基鎬
• 申請（專利權）人: 現代電子產業株式會社
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王維玉,丁業平

本發明涉及包含雙鍵的光致抗蝕劑交聯劑單體，衍生自該單體的光致抗蝕劑聚合物，及包含該聚合物的光致抗蝕劑組合物。具體地說，本發明涉及酸不穩定的光致抗蝕劑交聯劑單體，衍生自該單體的光致抗蝕劑聚合物，及包含該聚合物的光致抗蝕劑組合物。本發明的光致抗蝕劑組合物適于采用KrF，ArF，EUV，VUV及相似光源的光刻工藝。

最近，已研究化學放大型DUV光致抗蝕劑用于制備半導體裝置的微影像形成工藝中增加感光性。該光致抗蝕劑是由摻合光酸產生劑與包括酸不穩定基團的基質樹脂聚合物而制得。

在光刻工藝中，將光致抗蝕劑曝光于一特定波長光中從存在于光致抗蝕劑中的光酸產生劑產生酸。該產生的酸引起樹脂的主鏈或支鏈分解或交聯。此外，酸除去存在于聚合物中的酸不穩定基團并改變在曝光區域中的光致抗蝕劑的極性。這種極性的改變產生了在顯影溶液中曝光部分和未曝光部分之間溶解度差異，因此使圖案形成。所形成圖案的清晰度視光源的波長而定，即，一般波長愈短，越能形成微細的圖案。

一般，有效的光致抗蝕劑(在此處縮寫為“PR”)具有各種所要的性質，例如優良的抗蝕刻性，抗熱性和粘附性。此外，光致抗蝕劑應容易在商購的顯影溶液，例如2.38重量％或2.6重量％的氫氧化四甲銨(TMAH)水溶液中快速顯影。然而，合成符合全部所述性質的光致抗蝕劑聚合物是非常困難的。

已經研究樹脂(也就是，光致抗蝕劑聚合物)像在193納米的波長處具有高透明性及高抗蝕刻性的酚醛清漆樹脂。此外，Bell研究中心的研究員已研究由增加樹脂的聚合物主鏈中的脂環單元的數量改善抗蝕刻性。再者，Fujitsu和Sipri已經研究加入甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯單體以改善抗蝕刻性的效果。不幸地，所產生的聚合物不具有令人滿意的抗蝕刻性。而且，制備聚合物主鏈中具有增加的脂環單元的聚合物的成本明顯較高。此外，許多光致抗蝕劑聚合物通常具有低粘附性；因此，在150納米以下的密集L/S圖案不可能適當地形成。

因此，需要提供具有上述特性的聚合物的光致抗蝕劑單體。

本發明人已發現在光致抗蝕劑薄膜的曝光區域和未曝光區域之間的對比率可由，在優選的情況下，將具有二個雙鍵的交聯劑單體加入到PR聚合物而提高。而且，已發現作為共聚單體的交聯劑單體的加入也改善圖案輪廓。

因此，本發明的一個目的是提供一種包含雙鍵的光致抗蝕劑交聯劑單體，優選的是包含二個雙鍵。特別是包含酸不穩定基團的交聯劑單體。

本發明的另一目的是提供一種衍生自該光致抗蝕劑交聯劑單體的光致抗蝕劑聚合物。在優選的情況下，該聚合物具有優良的抗蝕刻性，再現性，耐久性，粘附性和清晰度。

本發明的另一目的是提供一種包含該光致抗蝕劑聚合物的光致抗蝕劑組合物。

下面對附圖做簡要說明：

圖1顯示在實施例7中獲得的光致抗蝕劑圖案；

圖2顯示在實施例8中獲得的光致抗蝕劑圖案；

圖3顯示在實施例9中獲得的光致抗蝕劑圖案；

圖4顯示在實施例10中獲得的光致抗蝕劑圖案；

圖5顯示在實施例11中獲得的光致抗蝕劑圖案；

圖6顯示在實施例12中獲得的光致抗蝕劑圖案。

本發明提供一種新穎的能達到上述目的的光致抗蝕劑交聯劑單體，和一種制備該單體的方法。本發明也提供一種衍生自上述光致抗蝕劑交聯劑單體的光致抗蝕劑聚合物，和一種包含該光致抗蝕劑聚合物的光致抗蝕劑組合物。本發明也提供一種由使用該光致抗蝕劑組合物制造的半導體裝置。

本發明的一個方面是提供一種下式1表示的光致抗蝕劑交聯單體：

R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆，R₇和R₈各自獨立地為H，或經取代或未經取代的直鏈或支鏈(C₁-C₅)烷基；和

k是從0到3的整數。

優選的情況下，R₇和R₈各自獨立地為H或CH₃。

在本發明的另一個方面中，式1化合物優選的為式2或式3的化合物：其中R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆，R₇，R₈，和k如上述定義。