聚合物组合物和含有该组合物的光致抗蚀剂制造技术

一种聚合物包含下述物质的聚合产物：单体，包含酸可脱保护单体，碱可溶单体，含有内酯的单体和光致释酸单体；下述结构式的链转移剂：其中，Z为y价C1-20有机基团，x为0或1，Rd为取代或未取代的C1-20烷基，C3-20环烷基，C6-20芳基，或C7-20芳烷基；和任选的，引发剂。

【技术实现步骤摘要】
聚合物组合物和含有该组合物的光致抗蚀剂本申请是正式提交的并要求2011年6月27日提交的美国临时申请号61/501，502的优先权，其内容在此通过弓I用的形式整体弓I入。
技术介绍
用于下一代显微光刻法的设计规则(即193nm以上浸没式光刻和进入下一代的光学器件，如电子束，X光和在13. 4nm的非常短的波长下的超紫外(EUV)光刻技术)趋向越来越小的尺寸，例如，30nm和更低。通常，由于更高的数值口径(NA)，需要具有更高的分辨率的焦深(DOF)不可避免地减少，因此与越来越小的特征尺寸相应，抗蚀涂层厚度也减少。随着更窄的线宽和更薄的抗蚀剂薄膜，一致性问题如线宽粗糙度(LWR)和分辨率越来越显著地对光致抗蚀剂的性能和有用性方面构成限制。在半导体设备制造中对这些现象感兴趣；例如，过度的LWR能导致差的刻蚀和在例如晶体管和门构架方面缺乏线宽控制，潜在地导致短路和信号延迟。可以通过具有构成、分子量和多分散性的良好控制的性能的聚合物，来改进达到这种特征。丙烯酸酯基EUV光致抗蚀剂聚合物可以通过改良的自由基聚合技术来合成，在该技术中仔细控制单体和引发剂的进料速率帮助控制构成，但是终止和链转移反应可以导致整个聚合过程中构成偏移和相对宽的分子量分布。因为这种分散性是影响抗蚀剂溶解性的重要因素，所以宽的构成和分子量分布是不期望的。在过去的十年里，可控自由基聚合技术变得越来越具有实用性，并且可以制备出具有多分散性低至I. 05的丙烯酸酯聚合物。这个专利技术涉及使用二硫酯链转移剂(CTA)的用于EUV光致抗蚀剂的聚合条件的改进，其成功地控制了分子量分布。就如实施例部分所显示，与传统的自由基聚合大约2. O的PDI相比，本专利技术地方法能够达到低至I. 2-1. 3的多分散性。使用可控自由基聚合可以实现附加的好处，如基于CTA的量能够准确的以特定的分子量为目标和由于聚合的活性行为可以选择端基官能化的聚合物。而且，可控自由基聚合能够达到高的转化率(> 80% )而没有自由基聚合中观察到的在高转化率时的典型的有害影响。这可以改进聚合物产率和更容易纯化聚合物以除去未反应单体。如Proc. of SPIE 第 6923 卷，2008，69232E-1-69232E-9 中描述的，可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合技术用于生产193nm光刻法中使用的光致抗蚀剂聚合物。然而，在EUV应用中仍然需要具有改进的(即，减少的)线宽粗糙度的光致抗蚀剂聚合物。专利技术概述上述一个或多个缺点和其他现有技术中的缺点可以通过依照本专利技术的聚合物来克服，其包括下述物质的聚合产物单体，包含具有结构式(I)的酸可脱保护单体，具有结构式(II)的碱可溶单体，结构式(III)的含有内酯的单体和结构式(IV)的光致释酸单体，权利要求1.一种聚合物，其包含下述物质的聚合产物 単体，包括具有结构式(I)的酸可脱保护单体，具有结构式(II)的碱可溶単体，结构式(III)的含有内酯的单体和结构式(IV)的光致释酸单体2.权利要求I的聚合物，其中结构式(I)的酸可脱保护单体包括3.权利要求I的聚合物，其中具有结构式(III)的碱可溶単体包括4.权利要求I的聚合物，其中A为-。- (C (Rf) 2) y (CF2) z-基团，或邻、间、对-取代的-C6Rg4-基团，其中每个R% Rf，Rg各自独立地为H，F，C1^6的氟烷基或(^_6烷基，c为O或I, X为1-10的整数，y和ζ独立地为0-10的整数,并且y+z的和至少为I。5.权利要求I的聚合物，其中结构式(IV)的光致释酸单体为6.权利要求I的聚合物，其中G具有结构式(VI)，(VII)或(VIII)的结构7.权利要求I的聚合物，其中结构式(IV)的光致释酸单体具有下述结构式8.权利要求I的聚合物，其中结构式IX的链转移剂具有结构式(X)的结构9.ー种包含权利要求1-8中任一项所述的聚合物的光致抗蚀剂组合物。10.ー种涂层基材，包含(a)在其表面上具有一个或更多个待图案化的层的基材；和(b)在一个或更多个待图案的层之上，权利要求9所述的光致抗蚀剂组合物的层。11.ー种形成聚合物的方法，包括在链转移剂的存在下，自由基引发或热引发权利要求I所述的单体。全文摘要一种聚合物包含下述物质的聚合产物单体，包含酸可脱保护单体，碱可溶单体，含有内酯的单体和光致释酸单体；下述结构式的链转移剂其中，Z为y价C1-20有机基团，x为0或1，Rd为取代或未取代的C1-20烷基，C3-20环烷基，C6-20芳基，或C7-20芳烷基；和任选的，引发剂。文档编号G03F7/004GK102850484SQ20121029256公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月26日 优先权日2011年6月27日专利技术者J·W·克莱默 申请人:陶氏环球技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物，其包含下述物质的聚合产物：单体，包括具有结构式(I)的酸可脱保护单体，具有结构式(II)的碱可溶单体，结构式(III)的含有内酯的单体和结构式(IV)的光致释酸单体：其中，每个Ra独立地为H，F，C1？10烷基，或C1？10氟烷基，Rb独立地为C1？20烷基，C3？20环烷基，C6？20芳基，或C7？20芳烷基，每个Rb各自独立或至少一个Rb与相邻的Rb相连形成环状结构，Q1是含有酯或不含有酯的C1？20烷基，C3？20环烷基，C6？20芳基，或C7？20芳烷基，W为碱可反应基团，包括？C(＝O)？OH；？C(CF3)2？OH；？NH？SO2？Y1；其中Y1为F或C1？4的全氟烷基；芳族？OH；或含有乙烯基醚的前述任意物质的加合物，a为1？3的整数，L为单环，多环，或稠多环的C4？20含内酯的基团，Q2是含有酯或不含有酯且氟化或未氟化的，为C1？20烷基，C3？20环烷基，C6？20芳基或C7？20芳烷基，A是含有酯或不含有酯且氟化或未氟化的，为C1？20烷基，C3？20环烷基，C6？20芳基或C7？20芳烷基，Z为阴离子部分，包括磺酸根，磺酰胺阴离子，或磺酰亚胺阴离子，G为结构式(V)：其中，X为S或I，每个Rc为卤化或非卤化的，且各自独立地为C1？30烷基；多环或单环C3？30环烷基；多环或单环C4？30芳基，其中当X为S时，一个Rc任选地与一个相邻的Rc通过单键相连，且z为2或3，其中当X为I时，z为2，或当X为S时，z为3；结构式(IX)的链转移剂；其中，在结构式(IX)中：Z为y价C1？20有机基团，x为0或1，Rd为取代或未取代的C1？20烷基，C3？20环烷基，C6？20芳基，或C7？20芳烷基；和任选的，引发剂。FSA00000764715200011.tif,FSA00000764715200021.tif,FSA00000764715200022.tif...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·克莱默，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：