專利名稱：頂層防反射涂層聚合物及其制備方法以及包括它的頂層防反射涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光刻法(一種半導(dǎo)體器件的制造方法)的防反射涂層聚合物，制備該防反射涂層聚合物的方法，及包括該防反射涂層聚合物的防反射涂料組合物。更具體地，本發(fā)明涉及一種可用于制造低于50nm半導(dǎo)體器件的沉浸光刻法(immersion lithography)的頂層防反射涂層聚合物，制備該頂層防反射涂層聚合物的方法，以及包括該頂層防反射涂層聚合物的頂層防反射涂料組合物。
背景技術(shù)：
光刻法是用以將在光掩模上形成的半導(dǎo)體電路圖案轉(zhuǎn)移到晶片上的方法，是在半導(dǎo)體器件制造中確定電路的精密度(fineness)與集成密度的最重要方法之一。
近年來，隨著半導(dǎo)體器件集成密度增加，已經(jīng)開發(fā)出適合于制造半導(dǎo)體器件需要的精細(xì)加工的新技術(shù)。對(duì)在光刻法中的精細(xì)加工技術(shù)的需求增加。隨著電路線寬變成越來越精細(xì)，需要使用照明用的短波長光源及高數(shù)值孔徑透鏡。該短波長光源的非限制性實(shí)例，按優(yōu)選的降低順序列為EUV、F2、ArF和KrF準(zhǔn)分子激光器。
已經(jīng)對(duì)低于50nm器件的開發(fā)進(jìn)行了許多研究。近來的注意力已經(jīng)朝向與F2和EUV用作曝光源相關(guān)的合適的加工設(shè)備和材料的開發(fā)上。使用EUV和F2激光作為光源產(chǎn)生了若干問題。使用F2技術(shù)的解決方案在某種程度上是令人滿意的。然而，在短時(shí)間內(nèi)難于大規(guī)模制造高品質(zhì)CaF2。并且，因?yàn)檐洷∧ぴ谟?57nm的光曝光時(shí)可能變形，所以光源的壽命短。硬薄膜導(dǎo)致相當(dāng)大的生產(chǎn)成本，而且由于光折射的本性而難以大規(guī)模生產(chǎn)。EUV激光具有其本身的缺點(diǎn)。使用EUV激光需要合適的光源、曝光設(shè)備和掩模，使其不適于實(shí)際使用。因此，使用適合于ArF準(zhǔn)分子激光器應(yīng)用的光致抗蝕劑，形成更細(xì)的高精度光致抗蝕劑圖案的形成是重要的。
干式光刻法是將空氣充填于曝光透鏡與晶片之間的曝光系統(tǒng)。與干式光刻法對(duì)比，相當(dāng)于NA縮放技術(shù)的沉浸光刻法，是將水充填于曝光透鏡與晶片之間的曝光系統(tǒng)。因?yàn)樵诔两饪谭ㄖ惺褂盟?折射率(n)＝1.4)作為光源的介質(zhì)，所以，NA是使用空氣(折射率(n)＝1.0)的干式光刻法NA的1.4倍。因此，就高分辨率而言，沉浸光刻法是有利的。
制造低于50nm半導(dǎo)體器件遇到的問題是，在超細(xì)圖案的形成過程中，不可避免地發(fā)生光致抗蝕劑圖案的臨界尺寸(CD)的改變。這些改變是由于位于疊加(overlaying)的光致抗蝕劑上底層的光學(xué)性質(zhì)和由于光致抗蝕劑厚度的變化造成的駐波、反射切口和來自底層的衍射與反射光引起。為了防止光從底層反射，將防反射涂層引入光致抗蝕劑與底層之間。該防反射涂層由吸收曝光源使用的波長范圍的光的材料組成。過去的處理將防反射涂層放在底部上，插在底層與光致抗蝕劑之間。近來隨著光致抗蝕劑圖案的精密度增加，也已經(jīng)開發(fā)出頂層防反射涂層(Top Anti-Reflective Coating，TARC)，以防止光致抗蝕劑圖案被反射與衍射光破壞。具體地，隨著半導(dǎo)體器件的顯著微型化使光致抗蝕劑圖案非常精細(xì)，只使用底層防反射涂層不能完全防止圖案被散射的反射光破壞。因此，已經(jīng)引入頂層防反射涂層以防止圖案的破壞。
然而，因?yàn)橛糜诟墒焦饪谭ǖ某Ｓ玫捻攲臃婪瓷渫繉涌扇苡谒?，所以，它們不能用于沉浸光刻法。換言之，因?yàn)樵诔两饪谭ㄖ惺褂盟鳛楣庠唇橘|(zhì)，所以，它易于溶解常用的頂層防反射涂層。因此，需要開發(fā)出與沉浸光刻法相容的用于沉浸光刻法的頂層防反射涂層。該新的頂層防反射涂層必須滿足下列要求。頂層防反射涂層必須對(duì)光源透明，并且依據(jù)使用的下面的感光膜(即，光致抗蝕劑)的類型，具有1.5～1.65的折射率。當(dāng)把頂層防反射涂料組合物涂布于下面的感光膜上時(shí)，它必須不溶解該感光膜。頂層防反射涂層在曝光時(shí)必須不溶于水，但是必須溶解在顯影溶液中。最后，頂層防反射涂層必須能夠形成用以產(chǎn)生光致抗蝕劑的垂直圖案。
上述嚴(yán)格要求使得用于沉浸光刻法的合適頂層防反射涂層的開發(fā)困難。該困難的來源之一是由于常用的頂層防反射涂層無法形成所需光致抗蝕劑圖案。因而，強(qiáng)烈需要開發(fā)出用于沉浸光刻法的頂層防反射涂層，其不溶于水，并且在形成半導(dǎo)體圖案時(shí)能夠產(chǎn)生垂直圖案。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明公開一種由于其不溶于水而適用于沉浸光刻法的頂層防反射涂層聚合物，在形成光致抗蝕劑圖案中，其可防止光致抗蝕劑內(nèi)部光線的多重干涉，而且可抑制由于光致抗蝕劑厚度變化引起的光致抗蝕劑圖案尺寸的改變。
本發(fā)明還公開一種制備該頂層防反射涂層聚合物的方法，包括頂層防反射涂層聚合物的頂層防反射涂料組合物，及使用該頂層防反射涂料組合物形成圖案的方法。
公開的頂層防反射涂層聚合物如下式1所示式1 式中R1和R2獨(dú)立地為氫、甲基或氟甲基；R3和R4獨(dú)立地為C1-10烴或其中氫原子全部或部分地被氟原子取代的C1-10烴；及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1。
公開的制備聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基(oxy)]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺(dicarboximide)-順丁烯二酸酐)的方法，包括(1)將N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺單體、順丁烯二酸酐單體和聚合引發(fā)劑溶解于有機(jī)溶劑中，并使各種單體進(jìn)行自由基聚合；及(2)向在步驟1得到的聚合產(chǎn)物中加入丙烯酸叔丁酯單體、甲基丙烯酸單體和丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯單體在有機(jī)溶劑中的溶液，并使混合物進(jìn)行自由基聚合。
公開的頂層防反射涂料組合物，包括由下式1表示的頂層防反射涂層聚合物
式中R1和R2獨(dú)立地為氫、甲基或氟甲基；R3和R4獨(dú)立地為C1-10烴或其中氫原子全部或部分地被氟原子取代的C1-10烴；及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1。
公開的形成半導(dǎo)體器件的圖案的方法，包括(a)將光致抗蝕劑施加到其上形成了特定底層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底上；(b)將頂層防反射涂料組合物涂布到光致抗蝕劑頂層上以形成頂層防反射涂層；(c)使光致抗蝕劑曝光，及(d)顯影光致抗蝕劑，從而形成光致抗蝕劑圖案。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1中制得的頂層防反射涂層聚合物的1H-NMR光譜；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1中制得的頂層防反射涂層聚合物的GPC數(shù)據(jù)和色譜；及圖3為利用本發(fā)明的實(shí)施例2中制得的頂層防反射涂料組合物形成的半導(dǎo)體圖案的80nm-L/S照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種由下式1表示的頂層防反射涂層聚合物
式中R1和R2獨(dú)立地為氫、甲基或氟甲基；R3和R4獨(dú)立地為C1-10烴或其中氫原子全部或部分地被氟原子取代的C1-10烴；及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1。
式1的頂層防反射涂層聚合物具有高透光性，因此適于頂層防反射涂層的形成。另外，因?yàn)樵擁攲臃婪瓷渫繉泳酆衔镌谄毓夂蟾叨热芙庠陲@影溶液中，所以它對(duì)光致抗蝕劑圖案的形成沒有影響。而且，因?yàn)樵擁攲臃婪瓷渫繉泳酆衔锊蝗苡谒?，所以它適用于沉浸光刻法。況且，因?yàn)樵擁攲臃婪瓷渫繉泳酆衔锟梢苑乐箒碜怨庵驴刮g劑頂層的散射的反射，所以它可以有效地防止光致抗蝕劑圖案被散射的反射光破壞。
而且，本發(fā)明的式1聚合物包含能夠充當(dāng)光酸發(fā)生劑(photoacid generator)的構(gòu)成單體單元，即，N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺。將充當(dāng)光酸發(fā)生劑的單體單元引入到充當(dāng)頂層防反射涂層聚合物的聚合物中，使能夠溶解在沉浸溶液中，如此防止透鏡污染。即，因?yàn)槭?的聚合物不溶于水，并且可以充當(dāng)頂層防反射涂層聚合物和光酸發(fā)生劑，所以，它可以用于制備用于沉浸光刻法的頂層防反射涂料組合物。而且，在使用根據(jù)本發(fā)明包括式1聚合物的頂層防反射涂料組合物形成圖案時(shí)，它溶解一部分存在于底部感光劑頂層的光酸發(fā)生劑，由此防止頂層形成厚部分。
考慮到要涂布在光致抗蝕劑頂層上的防反射涂層的物理性質(zhì)，其包括溶解度及反射率，本發(fā)明的頂層防反射涂層聚合物具有約1000～約1000000，優(yōu)選為約1000～約100000的重均分子量。分子量太高，造成在顯影溶液中的溶解度降低。結(jié)果，即使是在顯影后，仍然有一部分防反射涂層留在光致抗蝕劑上，造成圖案污染。另一方面，分子量太低，無法確保防反射涂層的最優(yōu)選的反射率和在光致抗蝕劑上適宜的“保護(hù)涂層”。
用于本發(fā)明的頂層防反射涂層聚合物的實(shí)例包括，但不限于，具有由式1表示的結(jié)構(gòu)的聚合物。在這些聚合物中，優(yōu)選為由下式2表示的聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐)式2 式中R1為甲基，R2為氫，R3為2，2，3，4，4，4-六氟丁基，R4為全氟鏈烷烴，及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1。
特別優(yōu)選為聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐)。
本發(fā)明也提供一種制備聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟鏈烷磺酰基)氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐)的方法，包括下列步驟將N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺單體、順丁烯二酸酐單體和聚合引發(fā)劑溶解在有機(jī)溶劑中，并使各種單體進(jìn)行自由基聚合(步驟1)；然后向步驟1得到的聚合產(chǎn)物中加入丙烯酸叔丁酯單體、甲基丙烯酸單體和丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯單體在有機(jī)溶劑中的溶液，并使混合物進(jìn)行自由基聚合(步驟2)。
步驟1的聚合優(yōu)選在約57～約77℃下進(jìn)行約10～約50分鐘，而步驟2的聚合優(yōu)選進(jìn)行約2～約10小時(shí)。
可用于步驟1和2的聚合的有機(jī)溶劑的實(shí)例，包括常用于自由基聚合的有機(jī)溶劑。優(yōu)選用于本發(fā)明方法的有機(jī)溶劑選自丙酮、PGMEA、四氫呋喃、環(huán)己酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二氧雜環(huán)己烷、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯和二甲苯。最優(yōu)選為丙酮。
此外，用于步驟1的聚合引發(fā)劑優(yōu)選選自2，2′-偶氮二異丁腈(AIBN)、過氧化苯甲酰、過氧化乙酰、過氧化月桂酰、過乙酸叔丁酯、叔丁基過氧化氫和二叔丁基過氧化物。最優(yōu)選為使用2，2′-偶氮二異丁腈(AIBN)。
本發(fā)明也提供一種包括由下式1表示的頂層防反射涂層聚合物的頂層防反射涂料組合物 式中R1和R2獨(dú)立地為氫、甲基或氟甲基；R3和R4獨(dú)立地為C1-10烴或其中氫原子全部或部分地被氟原子取代的C1-10烴；及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1。
可以用于本發(fā)明的頂層防反射涂料組合物的有機(jī)溶劑沒有具體限制，只要它們可以溶解頂層防反射涂層聚合物即可。特別優(yōu)選伯醇，如正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇和正辛醇，因?yàn)樗鼈儾蝗芙獯蟛糠值牡撞扛泄鈩?，在將組合物涂布在感光劑上時(shí)，防止頂層防反射涂料組合物與底部感光劑之間的混合。可以用于頂層防反射涂料組合物的特別優(yōu)選的伯醇為正丁醇。
考慮到防反射涂層的厚度，使用有機(jī)溶劑的量，基于頂層防反射涂層聚合物的重量，優(yōu)選為約1000～約10000重量％。如果正丁醇的量在該范圍外，則無法將防反射涂層的厚度最優(yōu)化。
本發(fā)明的頂層防反射涂料組合物還可以包括酸擴(kuò)散抑制劑。該酸擴(kuò)散抑制劑沒有具體地限制，只要其可以抑制酸的擴(kuò)散即可。特別優(yōu)選為L-脯氨酸。本發(fā)明的頂層防反射涂料組合物可以包括，基于頂層防反射涂層聚合物的重量，約1～約20重量％的酸擴(kuò)散抑制劑。包含在該頂層防反射涂料組合物中的酸擴(kuò)散抑制劑起著進(jìn)一步抑制酸朝向未曝光區(qū)域擴(kuò)散的作用。
頂層防反射涂料組合物具有約1.4～約2.0的最佳反射率。因此，在將該頂層防反射涂料組合物涂布在光致抗蝕劑頂層上時(shí)，可使反射最小，因而可以保護(hù)光致抗蝕劑圖案不被反射光破壞。
本發(fā)明也提供一種形成半導(dǎo)體器件圖案的方法，其包括以下步驟(a)將光致抗蝕劑施加到其上形成特定底層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底；(b)將頂層防反射涂料組合物涂布到光致抗蝕劑頂層上形成頂層防反射涂層；(c)使光致抗蝕劑曝光；及(d)顯影光致抗蝕劑，從而形成光致抗蝕劑圖案。
根據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法，其特征在于在光致抗蝕劑頂層上形成的防反射涂層是使用本發(fā)明的頂層防反射涂料組合物形成的。因?yàn)槿绱诵纬傻捻攲臃婪瓷渫繉泳哂屑s1.4～約2.0的反射率，可使在光致抗蝕劑頂層的反射最小。因此，通過本發(fā)明的方法形成的光致抗蝕劑圖案極大地改善圖案的均勻性。
根據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法，烘烤可以在曝光前和/或曝光后進(jìn)行。烘烤優(yōu)選在約70～約200℃下進(jìn)行。
本發(fā)明的防反射涂料組合物和圖案形成方法，主要應(yīng)用于利用ArF光源(193nm)形成超細(xì)圖案的方法中。同樣地，它們可以應(yīng)用于使用具有較短波長的光源(例如，F(xiàn)2或EUV)形成超細(xì)圖案的方法中，只要可以使用水作為光源的介質(zhì)。使用所述光源的曝光優(yōu)選采用約0.1～約50mJ/cm2的曝光能量獲得。
在本發(fā)明的圖案形成方法中，顯影可以使用堿性顯影溶液進(jìn)行。作為特別優(yōu)選的堿性顯影溶液，使用約0.01～約5％(w/w)的氫氧化四甲銨(TMAH)在水中的溶液。
本發(fā)明也提供頂層防反射涂料組合物在半導(dǎo)體器件制造中的用途。因?yàn)楸景l(fā)明的頂層防反射涂料組合物可使散射的反射光最小，除了超細(xì)圖案形成方法外，它可應(yīng)用于制造半導(dǎo)體器件的各種方法中。
可以理解，依據(jù)方法的類型，可以將本發(fā)明的頂層防反射涂料組合物以對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的方式應(yīng)用于各種方法中。
現(xiàn)在將參考以下實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，為了示例性的目的給出這些實(shí)施例，而不意味著限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例實(shí)施例(1)頂層防反射涂層聚合物的制備聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟辛烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐)將0.5g的N-[(全氟辛烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺、0.5g的順丁烯二酸酐和0.4g的AIBN溶解在10g的丙酮中。在67℃下使各種單體聚合30分鐘。向該聚合產(chǎn)物中加入2.5g的丙烯酸叔丁酯、2.5g的甲基丙烯酸和5g的丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯在40g的丙酮中的溶液。使混合物聚合6小時(shí)。在聚合完成后，使聚合產(chǎn)物沉淀在水中，過濾，并真空干燥，從而制得產(chǎn)率為68％的聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟辛烷磺酰基)氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐)。通過1H-NMR光譜(圖1)確定該聚合物的結(jié)構(gòu)，聚合物的GPC數(shù)據(jù)及光譜如圖2所示。
實(shí)施例(2)頂層防反射涂料組合物的制備和圖案形成將1.0g的在實(shí)施例1中制備的聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟辛烷磺酰基)氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐)溶解在60g的正丁醇中，制得用于沉浸光刻法的頂層防反射涂料組合物。
在晶片上涂布厚度為200nm的感光劑(AR1221J，JSR)，并在130℃下烘烤90秒。將該頂層防反射涂料組合物以3000rpm涂布在涂覆的感光劑上。為了證實(shí)本發(fā)明的頂層防反射涂料組合物是否在涂布后可以充當(dāng)感光劑的防水的保護(hù)膜，將該晶片在水中浸漬3分鐘。在使用ArF曝光設(shè)備使晶片曝光后，在130℃下將曝光的晶片烘烤90秒并顯影，從而形成圖案。圖案的照片如圖3所示。該照片表明利用該頂層防反射涂層形成的圖案為垂直形成。
從上述說明中顯而易見，因?yàn)楸景l(fā)明的頂層防反射涂層聚合物具有高透光性且不溶于水，所以它適于形成用于沉浸光刻法的頂層防反射涂層。
另外，因?yàn)樵摼酆衔锇軌虺洚?dāng)光酸發(fā)生劑的構(gòu)成單體單元，即，N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺，它不僅可以充當(dāng)頂層防反射涂層聚合物，而且也可以充當(dāng)光酸發(fā)生劑。此外，當(dāng)使用本發(fā)明的包括頂層防反射涂層聚合物的頂層防反射涂料組合物形成圖案時(shí)，它溶解一部分存在于底部感光劑頂層的光酸發(fā)生劑，從而防止頂層形成厚部分。
而且，利用本發(fā)明的防反射涂料組合物形成的頂層防反射涂層，滿足有效地用于沉浸光刻法中的需要。該頂層防反射涂層對(duì)光源是透明的，因?yàn)樗哂?6％或96％以上的透光率。它具有1.4～2.0的折射率，并且不溶解底部感光劑。該頂層防反射涂層在曝光時(shí)不溶于水，但高度溶解在顯影溶液中。最后，該頂層防反射涂層使垂直圖案能夠形成。因此，由于本發(fā)明的頂層防反射涂料組合物使精細(xì)光致抗蝕劑圖案能夠形成，它有助于以有效的方法制造低于50nm的半導(dǎo)體器件。
雖然為了示例性的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解可能進(jìn)行各種修改、添加及替換，而不脫離如所附權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的范圍和構(gòu)思。
權(quán)利要求
1.一種由下式1表示的頂層防反射涂層聚合物 式中R1和R2獨(dú)立地為氫、甲基或氟甲基；R3和R4獨(dú)立地為C1-10烴或其中氫原子全部或部分地被氟原子取代的C1-10烴；及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述聚合物具有約1000～約100000的重均分子量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述聚合物為由下式2表示的聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐) 式中R1為甲基、R2為氫、R3為2，2，3，4，4，4-六氟丁基、R4為全氟鏈烷烴，及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述聚合物為聚(丙烯酸叔丁酯-甲基丙烯酸-丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯-N-[(全氟辛烷磺酰基)氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺-順丁烯二酸酐)。
5.一種制備根據(jù)權(quán)利要求3的頂層防反射涂層聚合物的方法，包括(1)將N-[(全氟鏈烷磺?；?氧基]-降冰片烯-2，3-二甲酰亞胺單體、順丁烯二酸酐單體和聚合引發(fā)劑溶解在有機(jī)溶劑中，并使各種單體進(jìn)行自由基聚合；及(2)向步驟1得到的聚合產(chǎn)物中加入丙烯酸叔丁酯單體、甲基丙烯酸單體和丙烯酸2，2，3，4，4，4-六氟丁酯單體在有機(jī)溶劑中的溶液，并使混合物進(jìn)行自由基聚合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中步驟1的所述聚合在約57～約77℃下進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中步驟1的所述聚合進(jìn)行約10～約50分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中步驟2的所述聚合進(jìn)行約2～約10小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中用于步驟1和2的聚合的所述有機(jī)溶劑為選自下列中的至少一種溶劑丙酮、PGMEA、四氫呋喃、環(huán)己酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二氧雜環(huán)己烷、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯和二甲苯。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中用于步驟1的所述聚合引發(fā)劑選自2，2′-偶氮二異丁腈(AIBN)、過氧化苯甲酰、過氧化乙酰、過氧化月桂酰、過乙酸叔丁酯、叔丁基過氧化氫和二叔丁基過氧化物。
11.一種頂層防反射涂料組合物，包括由下式1表示的頂層防反射涂層聚合物 式中R1和R2獨(dú)立地為氫、甲基或氟甲基；R3和R4獨(dú)立地為C1-10烴或其中氫原子全部或部分地被氟原子取代的C1-10烴；及a、b、c、d和e表示每種單體的摩爾份數(shù)，并且為約0.05～約0.9，使得a、b、c、d和e的和等于1；及有機(jī)溶劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，其中所述有機(jī)溶劑為伯醇。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的組合物，其中所述伯醇為正丁醇。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，其中所述組合物是通過下列方法制備將頂層防反射涂層聚合物溶解在，基于聚合物的重量，約1000～約10000重量％的有機(jī)溶劑中。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，還包括酸擴(kuò)散抑制劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中所述酸擴(kuò)散抑制劑為L-脯氨酸。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中所述組合物包括，基于頂層防反射涂層聚合物的重量，約1～約20重量％的酸擴(kuò)散抑制劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，其中所述組合物具有約1.4～約2.0的折射率。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，其中所述組合物用于制造半導(dǎo)體器件。
20.一種形成半導(dǎo)體器件圖案的方法，包括(a)將光致抗蝕劑施加到其上形成特定底層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底；(b)將根據(jù)權(quán)利要求11的頂層防反射涂料組合物涂布到所述光致抗蝕劑頂層上，形成頂層防反射涂層；(c)使光致抗蝕劑曝光；及(d)顯影光致抗蝕劑，從而形成光致抗蝕劑圖案。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中還在曝光前和/或曝光后進(jìn)行烘烤。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中烘烤在約70～約200℃下進(jìn)行。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中在所述曝光中使用水作為光源的介質(zhì)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述顯影是利用約0.01～約5％(w/w)的氫氧化四甲銨(TMAH)在水中的溶液作為顯影溶液進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開一種由下式1表示的頂層防反射涂層聚合物及包括它的組合物，式中R
文檔編號(hào)G03F7/11GK1789295SQ20051010961
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者鄭傤昌, 卜喆圭, 林昌文, 文承燦 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司