[發明專利]可自成像成膜聚合物、其組合物以及由其制得的器件和結構

有效

• 申請號: 201180056522.8
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN103370347A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 大治;陽雄池田;L·F·羅德斯;P·坎達納拉徹馳
• 申請（專利權）人: 普羅米魯斯有限責任公司;住友電木株式會社
• 主分類號: C08F222/06
• 分類號: C08F222/06;C08F220/52;C08F210/14;G03F7/038
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 楊立芳

相關申請的交叉引用

本申請有資格獲得和要求于2010年11月24日提交的具有序列號61/416950且標題為可自成像成膜聚合物、其組合物以及由其制得的器件和結構的美國臨時專利的優先權。此臨時專利全文引入本文作為參考。

技術領域

本公開內容總體上涉及既包含降冰片烯型重復單元又包含非降冰片烯型重復單元的可用于旨在形成可自成像膜的聚合物組合物的聚合物，更具體地涉及這樣的聚合物：即該聚合物包含具有含酚類官能團的側基的降冰片烯型重復單元和馬來酸酐型重復單元。此類聚合物可用于聚合物組合物，該聚合物組合物可以提供當成像式曝光到光化輻射中時可自成像的膜。

背景技術

微電子工業，例如半導體和光電子工業在過去若干年一直要求越來越小的器件幾何結構。雖然在器件制造的一些領域中亞微米器件幾何結構多年來處于常規位置，但是在其它領域中，例如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極管(OLED)和各種射頻(Rf)和微波器件(例如RFIC/MMIC、轉換器、耦合器、移相器、SAW過濾器和SAW雙工器)，此類器件幾何結構僅最近接近1-5微米水平。結果，對于這些后面的領域，對深UV輻射(例如，248nm)敏感的成像層是合乎需要的。

結果，開發了基于聚(羥基苯乙烯)(PHS)的新型光聚合物和化學放大策略以初始滿足該期望。(L.F.Thompson、C.G.Willson和M.J.Bowden的Introduction?to?Microlithography,1994,p.212-232和H.Ito,IBM?J.Res.Dev.,2001,45(5)683)。雖然PHS與酚醛清漆相比對248nm光是較透明的，但是已經報道說“PHS和其衍生物與酚醛清漆相比具有不利的溶解和抑制性能”。(Dammel等的Proceedings?of?SPIE-The?International?Society?for?Optical?Engineering(1994),2195(Advances?in?Resist?Technology?and?Processing?XI),542-58)。在這方面，添加溶解速率抑制劑例如鄰疊氮萘醌(DNQ)對于PHS是成問題的，該途徑已經對用于正色調(positive?tone)體系的酚醛清漆是成功的。因此，開發了上述化學放大途徑。然而，PHS光致抗蝕劑已知具有有限的熱穩定性和有限的耐常規干蝕刻加工性。由降冰片烯型重復單元組成的可成像聚合物因它們優異的熱穩定性、低介電常數和耐蝕刻性而眾所周知。因此，據信提供這樣的聚合物將是有利的，即該聚合物將可用于形成對光化輻射敏感的光致抗蝕劑組合物并顯示與當前已知的PHS體系相比提高的熱穩定性和耐蝕刻性。因此，下文中描述了包含衍生自降冰片烯型單體和合適的非降冰片烯型單體的重復單元的聚合物，其聚合物組合物和此類組合物的應用。

發明內容

詳細描述

根據本公開內容的實施方案涉及本文所限定的包含至少一種具有至少一個酚類官能團的降冰片烯型重復單元和至少一種馬來酸酐型重復單元的聚合物和包含此種聚合物的聚合物組合物。此種聚合物組合物可以能夠形成可用作微電子和光電子器件制造中的可自成像層的膜。就是說，在成像式曝光到光化輻射中后，可以將此種層(或膜)顯影而形成圖案化層(或膜)，其中此種圖案反映穿過其使所述層(或膜)曝光的圖像。這樣，可以提供是或將是此種微電子和/或光電子器件一部分的結構。

本文所使用的冠詞一個(a)、一種(an)和該(所述)包括復數指示，除非另外特意且明確地限于一個指示。

因為本文中和所附權利要求中所使用的與成分、反應條件等的量有關的所有數字、數值和/或表述經歷獲得這些數值中遇到的各種測量不確定性，所以除非另有說明，都應理解為在一切情況下由術語“大約”修飾。

當本文公開數值范圍時，此種范圍是連續的，包括該范圍的最小值和最大值以及在此種最小和最大值之間的每個值。更進一步，當范圍是指整數時，包括在此種范圍的最小和最大值之間的每個整數。另外，當提供多個范圍以描述特征或特性時，此種范圍可以組合。就是說，除非另有說明，本文公開的所有范圍應當理解為涵蓋包含在其中的任何以及所有子范圍。例如，給定的范圍1到10應該認為包括介于最小值1和最大值10間的任何以及所有子范圍；范圍1-10的示例性的子范圍包括，但不限于，1-6.1，3.5-7.8和5.5-10。

本文所使用的術語“聚合物”是指既包含均聚物(僅具有一種類型的重復單元的聚合物)又包含共聚物(具有超過一種類型的重復單元的聚合物)。