[發明專利]光刻膠組合物

無效

• 申請號: 201210496282.X
• 申請日: 2005-11-24
• 公開（公告）號: CN103076720A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: J·F·卡梅倫;S·J·姜;J·W·成
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: G03F7/039
• 分類號: G03F7/039;G03F7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

本發明專利申請是申請號為200510128706.7，申請日為2005年11月24日，名稱為“光刻膠組合物”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種化學增幅（chemically－amplified）型正性光刻膠組合物，它包含具有縮醛（acetal）和脂環基的添加劑。本發明的光刻膠具有顯著提高的凹版印刷性能。本發明優選的光刻膠包括樹脂組分、一種或多種光酸生成化合物和添加劑，所述樹脂組分包括具有一個或多個光酸不穩定部分的聚合物，所述添加劑包含一個或多個脂環基團，例如金剛烷基等。本發明特別優選的光刻膠添加劑包含縮醛光酸不穩定基團。

背景技術

光刻膠是用于將圖像轉印到基材上的光敏膜。它們形成了負性或正性圖像。在基材上涂覆光刻膠后，所述涂層通過有圖形的光掩模曝光于活化能（例如紫外線、EUV、電子束等）中，從而在光刻膠涂層上形成潛在的圖像。所述光掩模具有對光化輻射透明的區域和不透明的區域，以限定要轉印到下層基材上的圖像。浮雕圖像是通過顯影所述光刻膠涂層中的潛在圖像得到的。光刻膠的使用一般可參見例如Deforest的Photoresist?Materials?and?Processes，McGraw?Hill?Book?Company，紐約（1975年），以及Moreau的Semiconductor?Lithography，Principals，Practices?and?Materials，Plenum?Press，紐約（1988年）。

化學增幅型正性光刻膠組合物可用來裂解光刻膠粘合劑的某些“保護”側基，或者裂解組成光刻膠粘合劑主鏈的某些基團，該裂解形成了極性官能團，例如羧基、苯基或酰亞胺（imide），從而在所述光刻膠涂層的曝光區域和未曝光區域形成了不同的溶解特性。具體參見例如美國專利5075199、4968851、4883740、4810613和4491628以及加拿大專利申請2001384。

提高化學增幅型正性光刻膠的光刻膠凹版印刷性能的一種方法是，除了使用去保護樹脂和光酸生成化合物之外，還使用某些有機添加劑。具體參見JP2003-241383、JP2003-241376和WO02102759。也可以參見美國專利6607870、6727049、6767688和6743563。

盡管目前可用的光刻膠可適用于許多用途，但目前的光刻膠也具有明顯的缺陷，特別是在高性能應用（例如形成高分辨率亞－0.25微米功能元件（feature），或其它有挑戰性的功能元件）中，例如用于形成一個圖像中同時存在密集的和單獨的線條的圖像。在本文中，如果顯影的光刻膠線或其它功能元件與最相鄰的光刻膠功能元件相隔的距離等于其線寬的兩倍或以上，那么通常認為它是“單獨”的。因此，例如，如果印刷的線寬是0.25微米，那么當另一個相鄰功能元件與該線間隔至少約0.50微米時，則該線認為是單獨的（而不是密集的）。關于單獨線條的常見分辨率問題包括圓頂（rounded?top）和咬邊（undercutting），當密集線（即線與最相鄰光刻膠功能元件的間距小于其線寬的2倍）和隔離線形成于同一曝光區域時，該分辨率問題會加劇。

因此，目前需要新的光刻膠組合物，特別需要具有提高的凹版印刷性能的新光刻膠組合物。

發明內容

我們提供了一種新的光刻膠組合物，它包括：1）包括一種或多種聚合物的樹脂組分，所述聚合物包括光酸不穩定基團；2）一種或多種光酸生成化合物；和3）一種或多種有機添加劑，所述有機添加劑包括一種或多種脂環基團和一種或多種光酸不穩定縮醛基團。

更具體地說，我們發現本發明優選的光刻膠組合物具有提高的氧化物基蝕刻劑耐受性、具有高的光刻膠組合物層的曝光和未曝光區域之間的對比度、和/或低的小功能元件（例如100納米線）的線崩塌。相對于不包含本發明添加劑的可比光刻膠，本發明的光刻膠具有明顯提高的單獨線的性能。

本發明優選的光酸不穩定添加劑包括一種或多種脂環基團，例如金剛烷基、環己基、環戊基、降冰片基（norobornyl）等。包括許多稠合的或共價連接的環基的脂環基通常是優選的，其可包括2、3或4或更多個環基。優選的添加劑化合物具有較低的分子量，例如2000道爾頓或更低，更優選約1500、1000或800道爾頓或更低。