[發明專利]用于抗蝕劑流動工藝的光致抗蝕劑組合物以及使用所述組合物形成接觸孔的方法

無效

• 申請號: 01115325.3
• 申請日: 2001-04-19
• 公開（公告）號: CN1318773A
• 公開（公告）日: 2001-10-24
• 發明（設計）人: 金珍秀;鄭載昌;李根守;白基鎬
• 申請（專利權）人: 現代電子產業株式會社
• 主分類號: G03F7/027
• 分類號: G03F7/027
• 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

本發明涉及光致抗蝕劑組合物和使用光致抗蝕劑組合物方法。本發明特別涉及含有兩種以上聚合物的光致抗蝕劑組合物，以及使用該組合物的方法。

抗蝕劑流動工藝應用于包括半導體器件制造在內的許多工業領域。抗蝕劑流動工藝常用于半導體器件的生產中，形成精細的接觸孔圖形。所述抗蝕劑流動工藝可用于制備超過暴光設備的分辨率的接觸孔圖形。一般地，抗蝕劑流動工藝是在采用光刻工藝在基底上形成圖形之后使用。光刻工藝一般包含暴光工藝和顯影工藝。所述光刻工藝形成最高分辨率等于暴光設備分辨率的接觸孔圖形。在抗蝕劑流動工藝中，這種初始形成圖形然后被加熱至高于所述光致抗蝕劑樹脂玻璃轉變點的溫度，使光致抗蝕劑樹脂產生流動。光致抗蝕劑樹脂流動減小接觸孔尺寸直至得到集成工藝所需的精細接觸孔。(見圖1)

因此，抗蝕劑流動工藝可制備小于暴光設備分辨率的接觸孔。不幸的是，所述抗蝕劑流動工藝可引起光致抗蝕劑樹脂的意外的或過量的流動(例如：“過流”)，其可使得接觸孔圖形輪廓彎曲或萎陷。這種問題經常發生于溫度高于所述光致抗蝕劑樹脂玻璃轉變點溫度時。

可產生過流的幾種因素，包括光致抗蝕劑的對熱敏感性、溫度的不精確控制、以及流動時間控制不夠精確。由于過流，使接觸孔萎陷。

試圖通過改進烘烤工藝，諸如保持均勻烘烤溫度和/或烘烤時間的精確控制等來解決過流問題未能取得成功。

因此，本發明的目的是提供光致抗蝕劑組合物。

本發明的另一個目的是提供一種使用此光致抗蝕劑組合物來形成光致抗蝕劑圖形的抗蝕劑流動工藝。

本發明的另一個目的是提供一種采用由上述方法形成的光致抗蝕劑圖形的接觸孔形成方法。

圖1為一般抗蝕劑流動工藝的示意圖。

圖2為光致抗蝕劑聚合物A,B和C的DSC圖，C為聚合物A和聚合物B比例為1∶1的混合物。

圖3為采用含有聚合物A的抗蝕劑A制得的200nm光致抗蝕劑圖形以及由抗蝕劑流動工藝制備的圖形。

圖4為采用含有聚合C的抗蝕劑C制得的200nm光致抗蝕劑圖形以及由抗蝕劑流動工藝制得的圖形。

圖5為烘烤后臨界尺寸(ABCD)對采用抗蝕劑-A、B和C的烘烤時間曲線圖。

圖6為刻蝕氧化物層，是采用圖4中50nm圖形的底端。

本發明提供包含兩種以上聚合物的光致抗蝕劑組合物，以及使用所述組合物的方法。本發明特別提供能在抗蝕劑流動工藝中減少或消除光致抗蝕劑樹脂過流的光致抗蝕劑組合物，因此防止接觸孔圖形彎曲或萎陷。

在使用常規光致抗蝕劑組合物的抗蝕劑流動工藝中，由于光致抗蝕劑樹脂的過流，接觸孔圖形將萎陷。但是，通過采用含有通過交聯反應的兩種以上聚合物的光致抗蝕劑組合物本發明克服所述難題。

本發明的光致抗蝕劑組合物包括含有兩種以上具有交聯能力的聚合物混合物、光酸生成劑和有機溶劑的光致抗蝕劑樹脂。

優選地，本發明的光致抗蝕劑樹脂包括兩種聚合物：分別為如下式1所示的具有苯酚基的聚合物和如下式2所示的具有羧酸基的聚合物：????????1其中，R₁為H；(C₁-C₁₀)烷基或芳基；以及

????a∶b的比例為20～80mol％∶80～20mol％。???????2

其中，R₂為酸不穩定保護基團，其選自叔丁基、四氫吡喃-2-基、2-甲基四氫吡喃-2-基、四氫呋喃-2-基、2-甲基四氫呋喃-2-基、1-甲氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基乙基、1-乙氧基丙基、1-乙氧基-1-甲基乙基、1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基、1-叔-丁氧基乙基、1-異丁氧基乙基和2-acetylmenth-1-基。

以及c∶d∶e之比為30～70mol％∶28～50mol％∶2～15mol％。

優選第一共聚物包括，但不限于，下式1a所示的聚合物：?????????1a其中，R₁為CH₃，以及a∶b比例為20～80mol％∶80～20mol％。優選第二共聚物包括，但不限于，下式2a所示的聚合物：?????????2a

其中，R₂為叔丁基；以及c∶d∶e比例為30～70mol％∶28～50mol∶2～15mol％。

優選地，c∶d∶e的比例為50mol％∶43mol％∶7mol％。

此外，第一共聚物和第二共聚物比例為20～80％重量：20～80％重量，優選50％重量：50％重量。