專利名稱：低釋氣性光刻膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻膠聚合物及包括該聚合物的光刻膠組合物。具體地，本發(fā)明涉及 適于光刻加工的聚合物及光刻膠組合物，其中該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)衍生物的重復(fù)單元。
現(xiàn)有技術(shù)根據(jù) International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), 2006 年 更新，EUV光刻是制造32nm半間距裝置(half-pitch device)的首選技術(shù)。盡管當(dāng)前在可 用工具及抗蝕劑上缺乏進(jìn)展從而令人懷疑此斷言，但EUV仍然被視為這一代光刻的一個(gè)候 選項(xiàng)。EUV抗蝕劑的一個(gè)受到關(guān)注的問題為釋氣性，當(dāng)抗蝕劑在真空下經(jīng)高能EUV輻照時(shí) 會污染光學(xué)器件。對于特定抗蝕劑，已顯示EUV釋氣性高于在193nm及157nm下的釋氣性 (W. D. Domke 等，Proc. SPIE 5753，1066，2005)。SEMATECH 已對可用于現(xiàn)有原型 EUV 工具的 抗蝕劑設(shè)定6. 5E+14個(gè)分子/平方厘米/秒的釋氣極限(K. R. Dean等，Proc. SPIE，6519， 65191P-1，2006)。當(dāng)大批量制造(HVM)工具變得可得到時(shí)，該極限值有望向下修正。先前 的研究也已顯示化學(xué)增幅型抗蝕劑中的大部分釋氣物質(zhì)來自保護(hù)基的酸催斷裂及光酸發(fā) 生劑(PAG)的分解產(chǎn)物(Μ. M. Chauhan 及 P. J. Nealey, J. Vac. Sci. Technol. B, 18 (6)，3402， 2000)。然而，最近的報(bào)導(dǎo)已表明釋氣混合物中的輕質(zhì)烴( <約IOOamu)對EUV光學(xué)器件造 成的風(fēng)險(xiǎn)可忽略(J. Hollenshead 等，J. Vac. SciiTechnol. B 24 (1)，64，2006)。因此，需要控制光刻膠聚合物以及光酸發(fā)生劑(PAG)的釋氣性以滿足抗蝕劑的釋 氣性要求。在化學(xué)增幅型抗蝕劑中，為了在低于50nm的區(qū)域中達(dá)到較高分辨率，優(yōu)選低活化 能(低 Ea)保護(hù)基(G. MWallraff 等，J. VacJci. iTechnol. B 22 (6)，3479，2004)。然而，一 般認(rèn)為低活化能保護(hù)基在曝光期間將產(chǎn)生較高釋氣量。因此，視為低活化能保護(hù)基的縮醛 和/或縮酮保護(hù)基也有望產(chǎn)生較高釋氣量。然而，在無水分存在下，縮醛和/或縮酮保護(hù)基 即使在光酸存在下也不會脫保護(hù)。這已經(jīng)由脫保護(hù)動力學(xué)研究及在無水分存在下在電子束 及M8nm曝光條件下進(jìn)行的釋氣性研究得到證實(shí)(G. M. Wallraff等，J. Vac. Sci. Technol. B 22 (6)，3479，2004)。因?yàn)榭s醛和/或縮酮抗蝕劑中的大多數(shù)缺乏儲存穩(wěn)定性，故縮醛和 /或縮酮抗蝕劑現(xiàn)今未廣泛地用于工業(yè)中。

發(fā)明內(nèi)容
通過提供包括基于米氏酸衍生物的重復(fù)單元的聚合物，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)得以克服 且提供其它優(yōu)點(diǎn)。在各種實(shí)施方案中，適用于諸如EUV、VUV電子束或類似應(yīng)用的先進(jìn)光刻應(yīng)用的光 刻膠組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)的衍生物的重復(fù)單元
權(quán)利要求
1. 一種包含具有下式的重復(fù)單元的聚合物
2.權(quán)利要求1的聚合物，其進(jìn)一步包含至少一個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)的其它重復(fù)單 元，該官能團(tuán)選自由苯酚、氟醇、內(nèi)酯、酸酐、醇基、磺酰胺基團(tuán)及酸不穩(wěn)定基團(tuán)組成的組。
3.權(quán)利要求1的聚合物，其中聚合物具有1，000道爾頓至100，000道爾頓的分子量。
4.權(quán)利要求1的聚合物，其中重復(fù)單元為
5.權(quán)利要求1的聚合物，其中重復(fù)單元定義了具有下式的共聚物
6.權(quán)利要求1的聚合物，其中重復(fù)單元定義了包含以下的共聚物
7. 一種光刻膠組合物，其包含 包含具有下式的重復(fù)單元的聚合物
8.權(quán)利要求7的光刻膠組合物，其中光酸發(fā)生劑的量為聚合物的0.
9.權(quán)利要求7的光刻膠組合物，其中重復(fù)單元定義了具有下式的共聚物其中m與η的比率分別為(大于Omol %至99."mol % ) (0. Olmol %至小于 IOOmol % )。
10.權(quán)利要求7的光刻膠組合物，其中重復(fù)單元定義了包含以下的共聚物
11.權(quán)利要求7的光刻膠組合物，其中重復(fù)單元為
12.權(quán)利要求7的光刻膠組合物，其中聚合物具有1，000道爾頓至100，000道爾頓的分子量。
13.一種于光刻膠膜中形成浮雕影像的方法，其包含將光刻膠組合物涂覆于基底上以形成光刻膠膜，其中該光刻膠組合物包含包含具有 下式的重復(fù)單元的聚合物
14.權(quán)利要求13的方法，其中光酸發(fā)生劑的量為聚合物的0.5重量％至10重量％。
15.權(quán)利要求13的方法，其中重復(fù)單元為
16.權(quán)利要求13的方法，其中重復(fù)單元定義了具有下式的共聚物
17.權(quán)利要求13的方法，其中重復(fù)單元定義了具有下式的共聚物
18.權(quán)利要求13的方法，其中來自輻射源的輻射包含VUV(157nm)、ArF(193nm)、 KrF (248nm)、EUV (13nm)、電子束、X射線及離子束。
19.權(quán)利要求18的方法，其包含將膜曝露于約lmj/cm2至約lOOmJ/cm2范圍內(nèi)的輻照劑量。
20.權(quán)利要求13的方法，其中光刻膠組合物具有小于6.5E+14個(gè)分子/平方厘米/秒 的釋氣速率。
全文摘要
本發(fā)明公開用于光刻膠組合物中的聚合物，其包括具有下式的重復(fù)單元，其中Z表示聚合物主鏈的重復(fù)單元；X為選自由以下組成的組的連接基團(tuán)亞烷基、亞芳基、亞芳烷基、羰基、羧基、羧基亞烷基、氧基、氧亞烷基及其組合；且R選自由以下組成的組氫、烷基、芳基及環(huán)烷基；其條件為X與R不為同一環(huán)系統(tǒng)的一部分。本發(fā)明也公開光刻膠組合物的浮雕影像的圖案化方法，其中該光刻膠組合物具有小于6.5E+14個(gè)分子/平方厘米/秒的釋氣速率。
文檔編號G03F7/09GK102143981SQ200980134701
公開日2011年8月3日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者H·特魯昂, R·A·迪皮特羅, R·蘇里亞庫馬蘭, S·A·斯萬松 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司