[發(fā)明專(zhuān)利]抗蝕劑添加劑及包含該抗蝕劑添加劑的抗蝕劑組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210575434.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103186044A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓俊熙;朱炫相;金真湖;任鉉淳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 錦湖石油化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G03F7/004
• 分類(lèi)號(hào): G03F7/004;G03F7/039;G03F7/00
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 黃麗娟;陳英俊

技術(shù)領(lǐng)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，該添加劑改善抗蝕劑膜表面的疏水性以防止在浸沒(méi)式光刻工藝過(guò)程中抗蝕劑膜中的材料在水中被浸出，并且在顯影工藝過(guò)程中通過(guò)脫保護(hù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成具有親水性。

背景技術(shù)

隨著近年來(lái)大規(guī)模集成電路（LSI）具有更高的集成度和更高的速度，需要光致抗蝕劑的準(zhǔn)確微圖案化。作為形成抗蝕圖案中所用的曝光光源，來(lái)自汞燈的g-線（436nm）或i-線（365nm）已被廣泛使用。

然而，由于通過(guò)調(diào)節(jié)曝光波長(zhǎng)所獲得的分辨率改進(jìn)接近物理極限，所以使用較短波長(zhǎng)的方法被引入作為更精細(xì)的光致抗蝕劑的圖案化技術(shù)。例如，正在使用具有比i-線（365nm）更短波長(zhǎng)的KrF受激準(zhǔn)分子激光（248nm）、ArF受激準(zhǔn)分子激光等。

在使用ArF受激準(zhǔn)分子激光作為光源的ArF浸沒(méi)式光刻法中，在投影透鏡和晶片襯底之間的空間充滿水。根據(jù)該方法，即使使用具有1.0以上的NA的透鏡，也可以利用水在193nm處的折射率來(lái)形成圖案，并且此方法通常被稱(chēng)為浸沒(méi)式光刻法。然而，由于抗蝕劑膜直接與水接觸，光產(chǎn)酸劑所產(chǎn)生的酸或抗蝕劑膜中所含作為淬滅劑的胺化合物可以容易地溶解在水中。因此，抗蝕劑圖案由于溶脹而可能變形或可能崩潰，或可能產(chǎn)生各種缺陷如氣泡和水印。

因此，已經(jīng)提出一種在抗蝕劑膜和水之間形成保護(hù)膜或上覆膜以防止抗蝕劑膜與諸如水的介質(zhì)接觸的方法。這樣的抗蝕劑保護(hù)膜需要形成在抗蝕劑膜上，同時(shí)在不與抗蝕劑膜相互混合的情況下在曝光波長(zhǎng)處具有足夠的光透射率從而不中斷曝光，需要在液體浸沒(méi)式光刻過(guò)程中具有穩(wěn)定性并且保持而不被介質(zhì)如水浸出，以及需要容易地溶解在顯影過(guò)程中作為顯影劑的堿溶液中。

現(xiàn)有技術(shù)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1:韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-0084848(2011年7月26日公開(kāi))

專(zhuān)利文獻(xiàn)2:韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2007-0072895(2007年7月6日公開(kāi))

專(zhuān)利文獻(xiàn)3:韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2007-0079009(2007年8月3日公開(kāi))

專(zhuān)利文獻(xiàn)4:韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2008-0000522(2008年1月2日公開(kāi))

發(fā)明內(nèi)容

因此，考慮到上述問(wèn)題已做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種抗蝕劑添加劑，該添加劑改善抗蝕劑膜表面的疏水性以防止在浸沒(méi)式光刻工藝過(guò)程中抗蝕劑膜中的材料在水中被浸出，并且在顯影工藝過(guò)程中通過(guò)脫保護(hù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成具有親水性。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種包含該抗蝕劑添加劑的抗蝕劑組合物，以及一種使用該抗蝕劑組合物形成抗蝕劑圖案的方法。

根據(jù)本發(fā)明，上述和其它目的可以通過(guò)提供由下式1表示的抗蝕劑添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在式1中，R′、R”和R”’可以各自獨(dú)立地選自氫原子、C1-C4烷基、鹵素基團(tuán)和其中一個(gè)氫原子被鹵素基團(tuán)取代的C1-C4鹵代烷基。

R₁和R₂可以各自獨(dú)立地為氫原子或C1-C8烷基。

R₃是氫原子或由下式2表示的官能團(tuán)：

式2

在式2中，R₃₁可以是氫原子，或是選自以下的羥基保護(hù)基：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，R₃₂可以選自C1-C20亞烷基、C2-C20亞烯基、C1-C20雜亞烷基、C2-C20雜亞烯基、C3-C30環(huán)烷二基、C3-C30環(huán)烯二基、C2-C30雜環(huán)烷二基和C3-C30雜環(huán)烷二基，和R₃₃可以是選自的酸不穩(wěn)定基團(tuán)。在此，R_a、R_b、R_c和R_d可以各自獨(dú)立地選自C1-C20烷基、C3-C30環(huán)烷基、(C1-C10烷基)環(huán)烷基、羥烷基、C1-C20烷氧基、(C1-C10烷氧基)烷基、乙酰基、乙酰烷基、羧基、(C1-C10烷基)羧基、(C3-C18環(huán)烷基)羧基和C3-C30雜環(huán)烷基，或者相鄰基團(tuán)之間稠合在一起形成C3-C30飽和或不飽和的烴環(huán)或C2-C20雜環(huán)基，p可以是0-3的整數(shù)，q可以是0-10的整數(shù)。