[發(fā)明專利]抗蝕劑添加劑及包含它的抗蝕劑組合物

有效

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• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103186043A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 申珍奉;徐東轍;任鉉淳;韓俊熙
• 申請（專利權）人: 錦湖石油化學株式會社
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/039;G03F7/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 黃麗娟;陳英俊

技術領域

本發(fā)明涉及抗蝕劑添加劑及包含該抗蝕劑添加劑的抗蝕劑組合物，該添加劑可以通過增加抗蝕劑膜表面的疏水性來抑制在浸沒式光刻工藝時被水引起浸出，并且可以形成具有優(yōu)異的敏感度和分辨率的抗蝕劑微圖案。

背景技術

隨著近來大規(guī)模集成電路（LSI）的高集成化和處理速度提高的趨勢，需要精細地制造光致抗蝕劑圖案。作為在形成抗蝕劑圖案時所用的曝光光源，已主要使用汞燈的g-線（436nm）或i-線（365nm）等。

然而，由于通過曝光波長獲得的分辨率增加基本接近極限，所以已建議使得曝光波長更短的方法作為形成更精細的光致抗蝕劑圖案的方案。例如，特別是使用具有較短波長的KrF受激準分子激光（248nm）、ArF受激準分子激光等替代i-線（365nm）。

使用ArF受激準分子激光作為光源的ArF浸沒式光刻法的特征在于通過在投影透鏡和晶片襯底之間裝入水來進行。該方法利用水在193nm處的折射率，以使即使使用具有1.0以上的數(shù)值孔徑的透鏡，仍可以形成圖案，并且此方法通常被稱為浸沒式曝光法。然而，由于抗蝕劑膜直接與純水接觸，存在光產酸劑所產生的酸或抗蝕劑膜中所含作為淬滅劑的胺化合物容易溶解在水中，由此出現(xiàn)抗蝕劑圖案形狀變化、溶脹導致圖案毀壞，以及各種缺陷如氣泡缺陷和水印缺陷的問題。

因此，為了阻止抗蝕劑膜免受介質如水的影響，已經提出一種在抗蝕劑膜和水之間形成保護膜或上覆層膜的方法。這樣的抗蝕劑保護膜需要具有如下特性：該保護膜在相關波長處具有足夠的光透射率以不中斷曝光，可以形成在抗蝕劑膜上而不造成與抗蝕劑膜相互混合，在浸沒式曝光時可以消除穩(wěn)定的膜并且保持而不在介質如水中被溶解出，以及可以容易地溶解在顯影時作為顯影液體的堿性液體等中。

專利文獻1：韓國專利申請公開號2011-0084848（2011年7月27日公開）

專利文獻2：韓國專利申請公開號2008-0000522（2008年1月2日公開）

專利文獻3：韓國專利申請公開號2011-0079649（2011年7月7日公開）

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個目的是提供一種抗蝕劑添加劑，其在浸入式光刻工藝中可以通過增加抗蝕劑膜表面的疏水性來抑制被水浸出，并且可以形成具有優(yōu)異的敏感度和分辨率的精細的抗蝕劑圖案。

本發(fā)明的另一目的是提供一種包含該添加劑的抗蝕劑組合物，和一種使用該組合物形成抗蝕劑圖案的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面抗蝕劑添加劑是由下式（1）表示的共聚物：

[化學式1]

其中在式（1）中，

R’、R”和R’”各自獨立地表示選自氫原子、C₁-C₄烷基、鹵原子和C₁-C₄鹵代烷基中的基團，在C₁-C₄鹵代烷基中烷基中的一個氫原子被鹵原子取代;

R₁和R₂各自獨立地表示氫原子或者C₁-C₈烷基;

R₃表示選自氫原子和下式（2）和（3）表示的官能團的基團：

[化學式2]

[化學式3]

其中在式（2）和（3）中，

R₂₁表示氫原子或者選自C₁-C₂₀烷基、（C₁-C₂₀烷氧基）烷基、C₃-C₃₀環(huán)烷基、甲酰基、（C₁-C₂₀烷基）羰基、（C₃-C₃₀環(huán)烷基）羰基、（C₁-C₂₀烷基）羧基和（C₃-C₃₀環(huán)烷基）羧基的羥基保護基團；