[發(fā)明專利]用于光刻的包含糖組分的組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110463331.5
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102591147A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳俊錫;D·王;劉驄;李明琦;C·吳;C-B·徐
• 申請（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本申請根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求2010年11月15日提出的US臨時申請序列號為61/413825的權(quán)益，所述申請的全部內(nèi)容以參考的形式被引入這里。

本發(fā)明涉及特別適用于浸沒平版印刷方法的新型光刻膠組合物。一方面，本發(fā)明優(yōu)選的光刻膠組合物含有一種或多種含糖的材料。優(yōu)選地，所述一種或多種含糖的材料與光刻膠的單獨(dú)樹脂組分基本上不互溶。特別優(yōu)選的本發(fā)明的光刻膠用堿性水溶液顯影時可表現(xiàn)出降低的缺陷。

背景技術(shù)

光刻膠是用來將圖像轉(zhuǎn)移到基材上的光敏膜。在基材上形成光刻膠涂層，然后光刻膠層通過光掩模曝光于活化輻射源之下。光掩模具有對活化輻射不透明的區(qū)域和對活化輻射透明的其它區(qū)域。曝光于活化輻射使得光刻膠涂層發(fā)生光致化學(xué)變化，從而將光掩模的圖案轉(zhuǎn)印到光刻膠涂敷的基材上。曝光之后，對光刻膠進(jìn)行顯影，得到可對基材進(jìn)行選擇性加工的浮雕圖像。參見美國專利申請公開2006/0246373和20090197204的美國專利申請。

半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展正在被Moore定律所推動，該定律聲稱IC設(shè)備的復(fù)雜性平均每兩年翻一番。這要求以平版印刷方式轉(zhuǎn)印具有更小特征尺寸的圖案和結(jié)構(gòu)。

雖然現(xiàn)有的光刻膠適用于許多用途，但現(xiàn)有的光刻膠還是顯示出顯著的缺陷，特別是在高性能應(yīng)用，例如小于四分之一微米和小于十分之一微米特征的高分辨率形成等應(yīng)用中。

我們現(xiàn)在提供新的光刻膠組合物和方法。光刻膠組合物包含含有一種或多種糖(sugar)基的材料。

更特別地，本發(fā)明優(yōu)選的光刻膠可包含：

(i)一種或多種樹脂，

(ii)適當(dāng)?shù)睾幸环N或多種光酸產(chǎn)生劑化合物的光活性成分，和

(iii)一種或多種含有糖取代基的材料(這樣的材料在本文中有時候稱為“糖取代的材料”或“糖材料”或其它類似的術(shù)語)。優(yōu)選地，所述一種或多種含有糖取代基的材料與所述一種或多種樹脂基本上不互溶(non-mixable)。

優(yōu)選的光刻膠組合物包含一種或多種材料，所述材料包含任選取代的糖基基團(tuán)。應(yīng)該理解，本文所述的“糖”包括包含一個或多個蔗糖基的基團(tuán)。

本發(fā)明特別優(yōu)選的光刻膠可以顯示出降低的與由光刻膠組合物形成的光刻膠浮雕圖像相關(guān)的缺陷。在某些方面，形成的光刻膠浮雕圖像的線路間的微橋可以被最小化或避免。

在本文中，與一種或多種光刻膠樹脂基本上不互溶的一種或多種材料可以是任何具有以下功能的材料，當(dāng)把它們加入到光刻膠中能夠減少堿性水溶液顯影時的缺陷。

除了糖取代基，適用于本發(fā)明光刻膠的糖取代材料(包括基本上不互溶的糖基取代材料)還包括含有硅和/或氟取代的組合物。

其他優(yōu)選的是那些包含光酸不穩(wěn)定基團(tuán)的糖基取代材料(包括基本上不互溶的糖基取代材料)，所述光酸不穩(wěn)定基團(tuán)例如是光酸不穩(wěn)定酯或縮醛基團(tuán)，包括這里所述的用于化學(xué)放大光刻膠的樹脂組分中的基團(tuán)。

優(yōu)選的適用于本發(fā)明光刻膠的糖基取代材料(包括基本上不互溶的糖基取代材料)能夠溶于用于制備光刻膠組合物的相同的有機(jī)溶劑。

特別優(yōu)選的適用于本發(fā)明光刻膠的糖基取代材料(包括基本上不互溶的糖基取代材料)與光刻膠樹脂組分中的一個或多個樹脂相比，具有較低的表面能和流體力學(xué)體積。較小的表面能更有利于使基本上不互溶的糖基取代材料隔離或遷移到光刻膠涂覆層的頂部或上部。同時，優(yōu)選的糖基取代材料具有較小較高的流體力學(xué)體積，因?yàn)楦欣谑挂环N或多種基本上不互溶的材料有效地遷移(較高的擴(kuò)散系數(shù))到光刻膠涂覆層的上部區(qū)域。

優(yōu)選的適用于本發(fā)明光刻膠的糖基取代材料(包括基本上不互溶的糖基取代材料)能夠溶于光刻膠顯影組合物中(例如0.26N堿性水溶液，像0.26N的氫氧化四甲基氨水溶性顯影劑)。因此，除了上述光致酸不穩(wěn)定基團(tuán)外，基本上不互溶的材料還包括其他溶于堿性水溶液的基團(tuán)，例如烴基、氟化醇(例如-C(OH)(CF₃)₂)、羧基等。