低释气性光刻胶组合物制造技术

技术编号:7147409 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开用于光刻胶组合物中的聚合物,其包括具有下式的重复单元,其中Z表示聚合物主链的重复单元;X为选自由以下组成的组的连接基团:亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、羰基、羧基、羧基亚烷基、氧基、氧亚烷基及其组合;且R选自由以下组成的组:氢、烷基、芳基及环烷基;其条件为X与R不为同一环系统的一部分。本发明专利技术也公开光刻胶组合物的浮雕影像的图案化方法,其中该光刻胶组合物具有小于6.5E+14个分子/平方厘米/秒的释气速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光刻胶聚合物及包括该聚合物的光刻胶组合物。具体地,本专利技术涉及 适于光刻加工的聚合物及光刻胶组合物,其中该聚合物包括基于米氏酸(Meldrum's acid) (即2,2- 二甲基-1,3- 二噁烷-4,6- 二酮)衍生物的重复单元。现有技术根据 International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), 2006 年 更新,EUV光刻是制造32nm半间距装置(half-pitch device)的首选技术。尽管当前在可 用工具及抗蚀剂上缺乏进展从而令人怀疑此断言,但EUV仍然被视为这一代光刻的一个候 选项。EUV抗蚀剂的一个受到关注的问题为释气性,当抗蚀剂在真空下经高能EUV辐照时 会污染光学器件。对于特定抗蚀剂,已显示EUV释气性高于在193nm及157nm下的释气性 (W. D. Domke 等,Proc. SPIE 5753,1066,2005)。SEMATECH 已对可用于现有原型 EUV 工具的 抗蚀剂设定6. 5E+14个分子/平方厘米/秒的释气极限(K. R. Dean等,Proc. SPIE,6519, 65191P-1,2006)。当大批量制造(HVM)工具变得可得到时,该极限值有望向下修正。先前 的研究也已显示化学增幅型抗蚀剂中的大部分释气物质来自保护基的酸催断裂及光酸发 生剂(PAG)的分解产物(Μ. M. Chauhan 及 P. J. Nealey, J. Vac. Sci. Technol. B, 18 (6),3402, 2000)。然而,最近的报导已表明释气混合物中的轻质烃( <约IOOamu)对EUV光学器件造 成的风险可忽略(J. Hollenshead 等,J. Vac. SciiTechnol. B 24 (1),64,2006)。因此,需要控制光刻胶聚合物以及光酸发生剂(PAG)的释气性以满足抗蚀剂的释 气性要求。在化学增幅型抗蚀剂中,为了在低于50nm的区域中达到较高分辨率,优选低活化 能(低 Ea)保护基(G. MWallraff 等,J. VacJci. iTechnol. B 22 (6),3479,2004)。然而,一 般认为低活化能保护基在曝光期间将产生较高释气量。因此,视为低活化能保护基的缩醛 和/或缩酮保护基也有望产生较高释气量。然而,在无水分存在下,缩醛和/或缩酮保护基 即使在光酸存在下也不会脱保护。这已经由脱保护动力学研究及在无水分存在下在电子束 及M8nm曝光条件下进行的释气性研究得到证实(G. M. Wallraff等,J. Vac. Sci. Technol. B 22 (6),3479,2004)。因为缩醛和/或缩酮抗蚀剂中的大多数缺乏储存稳定性,故缩醛和 /或缩酮抗蚀剂现今未广泛地用于工业中。
技术实现思路
通过提供包括基于米氏酸衍生物的重复单元的聚合物,现有技术的缺点得以克服 且提供其它优点。在各种实施方案中,适用于诸如EUV、VUV电子束或类似应用的先进光刻应用的光 刻胶组合物中的聚合物包括基于下文所示米氏酸(即2,2- 二甲基-1,3- 二噁烷-4,6- 二 酮)的衍生物的重复单元权利要求1. 一种包含具有下式的重复单元的聚合物2.权利要求1的聚合物,其进一步包含至少一个具有一个或多个官能团的其它重复单 元,该官能团选自由苯酚、氟醇、内酯、酸酐、醇基、磺酰胺基团及酸不稳定基团组成的组。3.权利要求1的聚合物,其中聚合物具有1,000道尔顿至100,000道尔顿的分子量。4.权利要求1的聚合物,其中重复单元为5.权利要求1的聚合物,其中重复单元定义了具有下式的共聚物6.权利要求1的聚合物,其中重复单元定义了包含以下的共聚物7. 一种光刻胶组合物,其包含 包含具有下式的重复单元的聚合物8.权利要求7的光刻胶组合物,其中光酸发生剂的量为聚合物的0.9.权利要求7的光刻胶组合物,其中重复单元定义了具有下式的共聚物其中m与η的比率分别为(大于Omol %至99."mol % ) (0. Olmol %至小于 IOOmol % )。10.权利要求7的光刻胶组合物,其中重复单元定义了包含以下的共聚物11.权利要求7的光刻胶组合物,其中重复单元为12.权利要求7的光刻胶组合物,其中聚合物具有1,000道尔顿至100,000道尔顿的分子量。13.一种于光刻胶膜中形成浮雕影像的方法,其包含将光刻胶组合物涂覆于基底上以形成光刻胶膜,其中该光刻胶组合物包含包含具有 下式的重复单元的聚合物14.权利要求13的方法,其中光酸发生剂的量为聚合物的0.5重量%至10重量%。15.权利要求13的方法,其中重复单元为16.权利要求13的方法,其中重复单元定义了具有下式的共聚物17.权利要求13的方法,其中重复单元定义了具有下式的共聚物18.权利要求13的方法,其中来自辐射源的辐射包含VUV(157nm)、ArF(193nm)、 KrF (248nm)、EUV (13nm)、电子束、X射线及离子束。19.权利要求18的方法,其包含将膜曝露于约lmj/cm2至约lOOmJ/cm2范围内的辐照剂量。20.权利要求13的方法,其中光刻胶组合物具有小于6.5E+14个分子/平方厘米/秒 的释气速率。全文摘要本专利技术公开用于光刻胶组合物中的聚合物,其包括具有下式的重复单元,其中Z表示聚合物主链的重复单元;X为选自由以下组成的组的连接基团亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、羰基、羧基、羧基亚烷基、氧基、氧亚烷基及其组合;且R选自由以下组成的组氢、烷基、芳基及环烷基;其条件为X与R不为同一环系统的一部分。本专利技术也公开光刻胶组合物的浮雕影像的图案化方法,其中该光刻胶组合物具有小于6.5E+14个分子/平方厘米/秒的释气速率。文档编号G03F7/09GK102143981SQ200980134701 公开日2011年8月3日 申请日期2009年7月16日 优先权日2008年9月8日专利技术者H·特鲁昂, R·A·迪皮特罗, R·苏里亚库马兰, S·A·斯万松 申请人:国际商业机器公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种包含具有下式的重复单元的聚合物:其中Z表示聚合物主链的重复单元;X为选自由以下组成的组的连接基团:亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、羰基、羧基、羧基亚烷基、氧基、氧亚烷基及其组合;且R选自由以下组成的组:氢、烷基、芳基及环烷基;其条件为X与R不为同一环系统的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·苏里亚库马兰
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:US

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