[發明專利]用于抗蝕劑的保護層的聚合物以及包括其的聚合物組合物

無效

• 申請號: 201010299478.0
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN102070746A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 尹祥根;崔相俊;崔承集;李圣宰
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F220/18;C08F220/38;C08F220/22;G03F7/004;G03F7/075;G03F7/20;G03F7/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術領域

本披露內容涉及一種用于抗蝕劑保護層的聚合物以及包括該聚合物的抗蝕劑保護層組合物。?

背景技術

隨著半導體產業繼續發展，半導體芯片的高度集成越來越需要精細的光敏樹脂組合物圖案。用于更高集成的這種精細圖案需要能夠精細加工0.10μm或更小的線寬的光刻技術。尤其是，正研究更短X射線的應用。具有短波長的放射性射線(放射線)可以包括，例如，水銀燈的明線光譜(亮線光譜)，遠紫外線(UV)，其典型地包括準分子激光、X射線、電子束(e-射束)等，并且尤其是，波長為248nm的KrF準分子激光、或波長為193nm的ArF準分子激光。?

利用具有酸不穩定的官能團的成分的化學增幅效應和由于X射線輻射(在下文中，稱作“曝光”)而產生酸的成分(在下文中，稱作“生酸劑”)，這種準分子激光可以很好地與抗蝕劑(在下文中，稱作“化學增幅抗蝕劑”)一起工作。化學增幅抗蝕劑可以包括，例如，包括樹脂的抗蝕劑，其中樹脂包括連接至羧酸的叔丁酯基團或連接至苯酚的碳酸叔丁酯基團，以及生酸劑。?

當該抗蝕劑形成抗蝕劑層時，通過在曝光期間產生的酸，叔丁酯基團或碳酸叔丁酯基團離解自抗蝕劑層的樹脂，因此樹脂可以包括酸性基團，該酸性基團包括羧基基團或酚式羥基基團。?

因此，曝光區域可以容易地溶解在堿性顯影溶液中。最近，因為需要具有45nm線寬的更精細的圖案，所以已研究了開發具有更短光源波長的曝光裝置并增加透鏡的數值孔徑(NA)的方法。然而，開發具有更短光源波長的曝光裝置的前種方法需要新的昂貴的曝光裝置，這造成經濟問題，而增加透鏡的數值孔徑的后種方法具有分辨率與焦深(DOF)之間的權衡問題。?

換句話說，如果增加分辨率，則可能會劣化焦深。因此，最近已報道了液體浸沒式光刻法(liquid?immersion?lithography?method)以便解決上述問題。液體浸沒式光刻法通過在透鏡與抗蝕劑層之間設置具有預定厚度的液體浸沒式光刻介質(用于液體浸沒式光刻的液體)如純水、基于氟的惰性液體等進行曝光工藝。?

該方法具有這樣的優點，即，能實現高分辨率而不會劣化焦深，如使用具有短波長的光源或具有高數值孔徑的透鏡，因為該方法用具有更大折射率(n)的液體如純水等而不是惰性氣體如空氣、氮氣等來填充曝光裝置的空間，即使它使用具有與常規方法相同的曝光波長的光源。此外，該浸沒式光刻法已被更多關注，因為它使得可以用低成本來形成具有高分辨率和極好焦深的極好的抗蝕劑圖案，即使它使用目前使用的透鏡。?

然而，該液體浸沒式光刻法具有以下問題：即，在曝光期間，當抗蝕劑層直接接觸用于液體浸沒式光刻的液體如水等時，生酸劑會從抗蝕劑層中洗脫。過度洗脫的產物可以損害透鏡并導致難以實現期望的圖案或令人滿意的分辨率。此外，當用作用于液體浸沒式?光刻的液體的水在抗蝕劑層中具有低后退角時，在高速掃描曝光期間水可能不會快速排出，因此可能在抗蝕劑層上留下水印。?

為了解決該問題，已建議使用特定樹脂用于液體浸沒式光刻法或加入添加劑的方法。然而，該方法并不能確保水相對于抗蝕劑層的足夠的后退角或不能足夠地減少洗脫到水中的量。?

發明內容

本發明的一種示例性實施方式提供了一種用于抗蝕劑保護層的聚合物，其通過調節后退角和前進角而具有極好的生產率和更少的缺陷。?

本發明的另一種實施方式提供了一種包括該聚合物的抗蝕劑保護層組合物。?

根據本發明的一種實施方式，提供了一種用于抗蝕劑保護層的聚合物，該聚合物包括由以下化學式1表示的第一重復單元、以及第二重復單元，該第二重復單元包括由以下化學式2至6表示的至少一種重復單元。?

[化學式1]?

在化學式1中，?

R₁是氫、氟、或取代或未取代的烷基基團，?

R₂是氫或取代或未取代的烷基基團，?

R₃和R₄是相同或不同的，并且是氫、氟、或取代或未取代的烷基基團，?

R₅至R₆是相同或不同的，并且是氫或氟烷基基團，條件是至少一個R₅至R₆是-(CH₂)_n-CF₃(n是0至10)，?

R₇是OH或SH，以及?

a是從0至10的整數。?

[化學式2]?