CN1194022C - 有机抗反射涂料聚合物和其制备方法 - Google Patents
有机抗反射涂料聚合物和其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1194022C CN1194022C CNB001374478A CN00137447A CN1194022C CN 1194022 C CN1194022 C CN 1194022C CN B001374478 A CNB001374478 A CN B001374478A CN 00137447 A CN00137447 A CN 00137447A CN 1194022 C CN1194022 C CN 1194022C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- independently
- alkyl
- general formula
- hydrogen
- optionally
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F120/10—Esters
- C08F120/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F120/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
- C08F120/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/30—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/301—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and one oxygen in the alcohol moiety
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/30—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/302—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and two or more oxygen atoms in the alcohol moiety
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/30—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/303—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and one or more carboxylic moieties in the chain
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
- Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
- Y10S430/106—Binder containing
- Y10S430/111—Polymer of unsaturated acid or ester
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/151—Matting or other surface reflectivity altering material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31511—Of epoxy ether
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种抗反射涂料聚合物,包含该聚合物的抗反射涂料(ARC)组合物和使用该种组合物的方法。本发明的抗反射涂料聚合物特别适用于使用ArF(193nm)激光作为光源的在超微平版印刷方法中。本发明的ARC降低或阻止光的背反射和衍射和/或反射光造成的临界尺寸变化的问题。本发明的ARC也明显地降低或消除了驻波效应和反射刻痕。由此,使用本发明的ARC形成了适用于制备1G和4G DRAM半导体器件的稳定的超细图案。本发明的ARC明显地改进了此种半导体器件的产率。
Description
技术领域
本发明涉及适合用于超微平版印刷方法中的抗反射聚合物,包含该聚合物的组合物和涉及制备该种组合物的方法。更具体地,本发明涉及可用于抗反射涂层中以在超微平版印刷方法中降低或阻止光的背反射和消除光致抗蚀层中的驻波。本发明也涉及一种含有所述聚合物的组合物以及使用该种组合物的方法。
背景技术
在大多数超微平版印刷方法中,由于涂于基材上的底层的光学性能,和/或涂于其上的感光(即光致抗蚀)膜的厚度变化,因此通常出现驻波和光波的反射刻痕。另外,通常的超微平版印刷方法遭受由来自低层的衍射和反射光造成的CD(临界尺寸)变化的问题。
一个可能的解决方案是在基材和感光膜之间涂布抗反射涂料(即ARC)。有用的ARC对用于超微平版印刷方法中的光波长具有高吸收性。根据工作机理,将ARC类化合物通常分为“吸收性的”和“干涉性的”。对于使用I-线(365nm)作为光源的超微平版印刷方法,通常使用无机抗反射薄膜。其中,TiN或无定形碳通常用于吸收性抗反射层。SiON主要用于干扰性抗反射层。
基于SiON的抗反射涂层薄膜也适用于使用KrF光源的超微平版印刷方法。最近,考察了将有机化合物用作抗反射涂层。现在已大体上相信基于有机化合物的抗反射涂层特别适用于超微平版印刷方法中、特别是使用KrF光源的超微平版印刷方法。
为了用作抗反射涂料,有机化合物需要具有许多不同和所需的物理性能。例如,固化的抗反射涂料不应用于溶于溶剂中,因为有机ARC的溶解可引起光致抗蚀组合物在平版印刷工艺中剥离。用于降低固化后的ARC的溶解度的一种方法是包括交联单元以使在固化时ARC变成交联的和变得不溶于平版印刷工艺中所用的大多数溶剂中。其次,应没有化学物质迁移(也就是扩散),如酸或胺渗入或渗出ARC。若酸从ARC迁移入正性光致抗蚀的未曝光区域,则感光图形显影不足,同时碱如胺从ARC迁移入正性光致抗蚀的未曝光区域,造成镶边现象。再其次,与在上层感光薄膜中相比,在抗反射层中应实现更快的刻蚀速度,使刻蚀过程平稳进行,其中感光薄膜起到掩蔽的作用。优选地,有机抗反射层应尽可能薄,同时具有优异的防止光反射的性能。
虽然目前可得到许多ARC材料,但这些材料中没有可用于ArF激光超微平版印刷方法中的。在无ARC的情况下,辐照的光源渗透进光致抗蚀薄膜中且或从其底层或基材(例如半导体硅片)反射回来或散射,其影响了清晰度和/或光致抗蚀图形的形成。
因此,需要一种对使用KrF光源的超微平版印刷方法中波长具有高吸收的ARC材料。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于使用ArF激光(193nm)或KrF激光(248nm)的超微平版印刷工艺的抗反射材料的有机化合物。
本发明另一目的是提供制备一种可在超微平版印刷工艺中防止散射和/或反射有机化合物的方法。
本发明又一目的是提供一种含该防止和降低散射/反射聚合物的有机抗反射组合物,和制备该组合物的方法。
本发明再一目的是提供一种使用ArF激光超微平版印刷方法在半导体器件上形成光致抗蚀图案的方法,其大大降低了驻波效应。
本发明又一目的是提供一种半导体器件,在该器件上通过超微平版印刷方法由所述抗反射组合物形成图案。
本发明的烷基基团可以是脂肪烃直链或支链。烷基选择性地可以用一种或多种如下的取代基取代:例如卤素、链烯基、链炔基、芳基、羟基、氨基、硫代基、烷氧基、羧基、羰基或环氧基。可选择性地在所述烷基基团***一个或多个氧、硫或取代的或未取代的氮原子。示例性的烷基基团包括甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、三氯甲基和五氟乙基。
在超微平版印刷方法中,抗反射涂层(即ARC)是用于在将感光层曝光时降低或阻止光致抗蚀层中的驻波效应和/或反射刻痕。另外,ARC降低或消除了来自底层的光的背衍射和反射的影响。ARC也可在于感光材料上形成图象时防止显影不足和发生镶边。
本发明提供包含具有高吸光性、特别是对193nm和248nm波长的光具有高吸收性的发色团取代基的聚合物。本发明的聚合物可进一步包含交联单元。本发明者发现,此种交联单元的存在明显地改进了ARC的溶解性和粘结性。有用的交联单元包括环氧化物单元。在不受任何理论的情况下,据认为加热(也就是烘烤)ARC引起环氧化物环体的打开并在ARC聚合物内产生了交联,由此改进了ARC的物理性能。具体地说,本发明的未固化的ARC树脂(即聚合物)是可溶解于大多数烃类溶剂中,由此使得ARC树脂可容易地涂覆在基材上。然而,固化(即烘烤)的ARC树脂(即聚合物)是基本上不溶解于大多数烃类溶剂中,由此防止了ARC在显影液溶解。据认为,本发明的ARC比ArF感光膜具有更高的蚀刻速率,因为交联单元通过C-O键相互连接。这个更高的蚀刻速率明显改进了在ARC和感光膜之间的蚀刻选择率。
在本发明的一个方面,抗反射涂料聚合物是选自于下列通式的聚合物和它们的混合物:
其中,Ra、Rb、Rc、Rd和Re均独立地为氢或C1-C6烷基(优选甲基);
R1-R4独立地是氢、选择性地取代或未取代的C1-C5烷基,或选择性地取代的烷氧基烷基;
R5是氢、氢氧化物、通式为-COCH3的单元,选择性地取代或未取代的C1-C4烷基,选择性地取代的环烷基、或选择性地取代的烷氧基烷基,或选择性地取代的环烷氧基烷基;
w、x、y和z均独立地为0.1-0.9之间的摩尔分数;其中w、x、y和z的比率是0.3∶0.25∶0.15∶0.3;且
l,m,n和p独立地为1-3的整数,其中m优选为2。
在本发明中描述的聚合物的端基有赖于所用的具体聚合引发剂。另外,正如说明书全文中所用,应理解的是,在各聚合物通式中表示的单体单元的顺序并不一定表示在聚合物中这些单体单元的实际顺序。在聚合物通式表示的单体单元是用于简单地表示此种单体单元在聚合物中的存在。例外,所述变量表示每个单元的总的相对比率。例如,在上述通式I中的总量“W”可以分散在整个聚合物中(不一定以相同的浓度)或者此种聚合单元的所有或大部分可聚集在聚合物的一个特定位置。
本发明的另一个方面是提供一种制备如上所述的抗反射涂料聚合物的方法。
在本发明的一个具体实施方案中,通式I的聚合物是通过含有下列单体的混合物在聚合引发剂存在下聚合而得到的:
具有下列通式的4-(4-羟基苯氧基)乙酰氧基羟基丙烯酸酯:
具有下列通式的丙烯酸羟烷基酯单体:
具有下列通式的丙烯酸烷基酯单体
和具有下列通式的丙烯酸缩水甘油酯
其中,Ra、Rb、Rc、Rd、Rc、R1-R4,l,m,n和p是如上所定义。每种单体的摩尔分数是约0.1-0.9之间。
本发明的另一个实施方案提供一种从含有下列单体的单体混合物在聚合引发剂存在下制备通式2的聚合物的方法:
下列通式的4-(4-羟基苯基)丙酮醇丙烯酸酯单体:
通式15的丙烯酸羟烷基酯,通式16的丙烯酸烷基酯单体和上述的通式17的丙烯酸缩水甘油酯单体,其中,Ra、R1-R5和l是如上所定义。每种单体的摩尔分数是约0.1-0.9之间。
本发明的又一个实施方案提供一种从含有下列单体的单体混合物在聚合引发剂存在下制备通式3的聚合物的方法:
下列通式的乙烯基4-苯甲酸酯丙酮单体:
通式15的丙烯酸羟烷基酯,通式16的丙烯酸烷基酯单体和上述的通式17的丙烯酸缩水甘油酯单体,其中,Ra、R1-R5和l是如上所定义。每种单体的摩尔分数是约0.1-0.9之间。
优选地,上述的单体混合物进一步包括一种有机溶剂。在聚合中的可用的有机溶剂是本领域熟练人员所熟知的。具体地,聚合反应溶剂是选自于四氢呋喃、甲苯、苯、甲乙酮、二噁烷和它们的混合物
可用的聚合反应的引发剂包括本领域熟练人员所熟知的那些,例如2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化乙酰、过氧化月桂酰和叔丁基过氧化物。
聚合反应优选在50-80℃之间的温度范围下进行。
本发明的又一方面是提供含有通式1,2,3的聚合物或其混合物的ARC组合物。本发明的发明者发现,此种ARC组合物是特别适用于超微平版印刷方法中。所述ARC组合物可进一步包括有机溶剂。
本发明的还一个方面提供了制备上述ARC组合物的方法,其包括将上述的ARC聚合物与有机溶剂混合的方法。可用于ARC组合物的有机溶剂包括常规的有机溶剂。对ARC组合物的优选的有机溶剂包括3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮和甲基醚乙酸丙二醇酯和它们的混合物。基于所用的抗反射涂料聚合物的总重量,对所述ARC组合物所用的有机溶剂的量优选为200-5000重量%。
本发明的进一个方面是提供在基材上形成ARC的方法。在一个实施方案中,将上述的ARC组合物涂覆在一基材例如晶片上,且将所涂覆的基材加热(例如烘烤)。在涂覆在基材上之前,可对ARC组合物进行过滤。对涂覆后的基材加热优选在约100℃至约300℃的温度范围下进行约10秒至约1000秒。加热所涂覆的基材制得了交联的ARC聚合物的膜层。
本发明的发明者发现,本发明的ARC在特别是使用KrF(248nm),ArF(193nm)和F2(157nm)激光作为光源的超微平版印刷方法中表现出高性能。
根据本发明的再一方面,提供了一种使用上述ARC组合物制得的半导体器件。
具体实施方式
通过参照下列实施例,本发明的其它目的、优点和新特征对本领域熟练人员将变得十分明显,但这些实施例并不用于限制本发明。
实施例1 合成4-(4-羟基苯氧基)乙酰氧基异丙醇甲基丙烯酸酯单体
将0.35mol4-羟苯基乙酸、0.35摩尔对甲苯磺酸在100克四氢呋喃中的溶液、和0.3摩尔甲基丙烯酸缩水甘油酯(含0.03摩尔4-甲氧基苯基作为聚合反应引发剂)加入至100可四氢呋喃中。将所得的溶液在氮气氛下搅拌24小时。且在反应过程中,由层色谱法(TLC)监视反应进程。将所得反应混合物用去离子水洗涤。抽取有机相,并用MgSO4进行干燥,且在真空下蒸馏以得到通式4的化合物。产率:85-90%。
实施例2 合成4-(4-羟基苯基)丙酮酸基异丙醇甲基丙烯酸酯单体
将0.35mol4-羟苯基丙酮酸、0.35摩尔对甲苯磺酸在100克四氢呋喃中的溶液、和0.3摩尔甲基丙烯酸缩水甘油酯(含0.03摩尔4-甲氧基苯基作为聚合反应引发剂)加入至100可四氢呋喃中。将所得的溶液在氮气氛下搅拌10小时或更长。将所得反应混合物用去离子水洗涤,并抽取有机相,并用MgSO4进行干燥,且在真空下蒸馏以得到通式5的化合物。产率:80-85%。
实施例3 合成4-(2-丁酮)苯甲酸乙烯酯单体
将0.3mol4-(4-羟苯基)-2-丁酮和0.33摩尔烯丙酰氯添加至0.35摩尔三乙胺中。将所得的溶液在氮气氛下搅拌24小时或更长时间,同时冷却以在该放热反应过程中保持恒定温度。用1N硫酸溶液中和反应溶液并用去离子水洗涤该反应溶液,并且抽取有机相,并用MgSO4进行干燥以得到通式6的化合物。产率:90-95%。
实施例4 合成4-(3-甲氧基)苯甲酸乙烯酯丙酮单体
将0.35mol4-羟基-3-甲氧基苯基丙酮和0.33摩尔烯丙酰氯添加至0.35摩尔三乙胺中。将所得的溶液在氮气氛下搅拌24小时或更长时间,同时冷却以在该放热反应过程中保持恒定温度。用1N硫酸溶液中和反应溶液并用去离子水洗涤该反应溶液。在抽取有机相之后,用MgSO4进行干燥以得到通式7的化合物。产率:90-95%。
实施例5:合成聚[4-(4-羟基苯氧基)乙酰氧基异丙醇甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸羟乙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]四元共聚物
将0.3摩尔4-(4-羟基苯氧基)乙酰氧基异丙醇甲基丙烯酸甲酯,0.25摩尔甲基丙烯酸羟乙酯,0.1摩尔甲基丙烯酸甲酯,0.3摩尔甲基丙烯酸缩水甘油酯,300克四氢呋喃和0.1-3克2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)添加至一500毫升圆底烧瓶中。将所得的混合物在60-75℃于氮气氛下搅拌5-20小时。将所得的溶液在***或正己烷中沉淀并过滤出沉淀物且干燥以得到通式8的聚[4-(4-羟基苯氧基)乙酰氧基异丙醇甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]树脂。产率:65-70%。
实施例6:合成聚[4-(4-羟基苯氧基)丙酮基异丙醇甲基丙烯酸酯-丙烯酸羟乙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]四元共聚物
将0.3摩尔4-(4-羟基苯氧基)丙酮基异丙醇甲基丙烯酸甲酯,0.2摩尔丙烯酸羟乙酯,0.15摩尔甲基丙烯酸甲酯,0.3摩尔甲基丙烯酸缩水甘油酯,300克四氢呋喃和0.1-3克2,2’-偶氮二异丁腈添加至一500毫升圆底烧瓶中。将所得的混合物在60-75℃于氮气氛下搅拌5-20小时。将所得的溶液在***或正己烷中沉淀。过滤出沉淀物且干燥以得到通式9的聚[4-(4-羟基苯氧基)丙酮基异丙醇甲基丙烯酸酯-丙烯酸羟乙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]树脂。产率:65-70%。
实施例7:合成聚[4-(2-丁酮)苯甲酸乙烯酯-丙烯酸羟丙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]四元共聚物
将0.3摩尔4-(2-丁酮)苯甲酸乙烯酯,0.25摩尔丙烯酸羟丙酯,0.1摩尔甲基丙烯酸甲酯,0.3摩尔甲基丙烯酸缩水甘油酯,300克四氢呋喃和0.1-3克2,2’-偶氮二异丁腈添加至一500毫升圆底烧瓶中。将所得的混合物在60-75℃于氮气氛下搅拌5-20小时。将所得的溶液在***或正己烷中沉淀。过滤出沉淀物且干燥以得到通式10的聚[4-(2-丁酮)苯甲酸乙烯酯-丙烯酸羟丙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]树脂。产率:65-70%。
实施例8:合成聚[4-(3-甲氧基)苯甲酸乙烯酯丙酮-甲基丙烯酸羟丙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]四元共聚物
将0.3摩尔4-(3-甲氧基)苯甲酸乙烯酯丙酮,0.23摩尔丙烯酸羟丙酯,0.1摩尔甲基丙烯酸甲酯,0.3摩尔甲基丙烯酸缩水甘油酯,300克四氢呋喃和0.1-3克2,2’-偶氮二异丁腈添加至一500毫升圆底烧瓶中。将所得的混合物在60-75℃于氮气氛下搅拌5-20小时。将所得的溶液在***或正己烷中沉淀。过滤出沉淀物且干燥以得到通式11的聚[4-(3-甲氧基)苯甲酸乙烯酯丙酮-甲基丙烯酸羟丙酯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯]树脂。产率:65-70%。
实施例9 形成抗反射涂层
将实施例5-8的聚合物各自地溶解于甲基醚乙酸丙二醇酯(PGMEA)中。将这些溶液单独地使用或者和0.1-30重量%的至少一种常规蒽类添加剂结合使用,将所得溶液过滤,涂覆在晶片上,然后在100-300℃硬烘烤10-1000秒以形成抗反射涂层。感光材料(即光致抗蚀组合物)可涂覆于由此制得的抗反射涂层上并进行超微平版印刷工艺以形成光致抗蚀超细图案。
本发明的聚合物包含能够吸收用在超微平版印刷工艺中的光线的苯基。另外,本发明的未固化的聚合物可溶于大多数烃类溶剂中而固化后(即硬烘烤后)的聚合物是不溶于大多数溶剂中。由此,本发明的聚合物可被容易地涂覆在基材上且能防止在感光材料(即光致抗蚀组合物)上形成光致抗蚀图案的过程中发生的显影不足和镶边的问题。
此外,本发明的聚合物包括形成C-O键的交联单元,由此使得使得抗反射涂料比ArF感光膜具有更高的蚀刻率,从而导致在ARC和感光膜之间的蚀刻选择率明显改进。
本发明的抗反射涂料降低或消除了感光膜的底层或基材(即半导体器件)表面的光线的背反射。另外,本发明的抗反射涂料降低或消除了在超微平版印刷工艺中由于光致抗蚀层的厚度变化引起的驻波效应。由此,本发明的抗反射涂料可用于形成超细光致抗蚀图案。特别地,在超微平版印刷工艺中使用本发明的抗反射涂料使得形成适用于1G、4G和16DRAM半导体器件的稳定超细图案。且因为形成了稳定的图案,使用本发明的抗反射涂料大大提高了生产率。
虽然上面参照某些具体的实施方案详细地描述了本发明,但前述的公开内容包括各种改进、各种变化和替换。应该理解的是,在不偏离本发明设定的范围的某些情况下,本发明的一些特征将在不使用对应的其它特征的情况加以应用。因此,在本发明的精神实质和范围内,根据本发明的教导可进行许多改进以适应具体的场合和材料。本发明不限于作为实施本发明的最佳模式公开的具体实施方案,但是本发明应包括在后附的权利要求书范围之内的所有实施方案和其等同方案。
Claims (35)
2、如权利要求1的聚合物,其中Ra、Rb、Rc、Rd和Re是甲基。
3、如权利要求2的聚合物,其中l,n和p为1且m是2;R1-R4是氢;w、x、y和z的比率是0.3∶0.25∶0.15∶0.3。
5、如权利要求4的方法,其中所述的聚合反应引发剂是选自于:2,2-偶氮二异丁腈、过氧化乙酰、过氧化月桂酰和叔丁基过氧化物。
6、如权利要求4的方法,其中所述的掺混物还包括溶剂。
7、如权利要求6的方法,其中所述的溶剂选自于四氢呋喃、甲苯、苯、甲乙酮和二噁烷。
8、权利要求4的方法,还包括将所述的掺混物加热至50℃至80℃的温度下。
9、如权利要求4的方法,其中所述每种单体的摩尔分数均独立地为0.1-0.9。
10、具有下列通式的聚合物:
其中,Ra、Rb、Rc、Rd和Re均独立地为氢或烷基;
R1-R4独立地是氢、选择性地取代的C1-C5烷基,或选择性地取代的烷氧基烷基;
w、x、y和z均独立地为0.1-0.9之间的摩尔分数;且
l,m,n和p均独立地为1-3的整数。
11、如权利要求10的聚合物,其中Ra、Rb、Rc、Rd和Re是甲基。
12、如权利要求11的聚合物,其中Rb是氢;l,n和p为1;m是2;R1-R4是氢;w、x、y和z的比率是0.3∶0.25∶0.15∶0.3。
14、如权利要求13的方法,其中所述的聚合反应引发剂是选自于:2,2-偶氮二异丁腈、过氧化乙酰、过氧化月桂酰和叔丁基过氧化物。
15、如权利要求13的方法,其中所述的掺混物还包括溶剂。
16、如权利要求15的方法,其中所述的溶剂选自于四氢呋喃、甲苯、苯、甲乙酮和二噁烷。
17、权利要求13的方法,还包括将所述的掺混物加热至50℃至80℃的温度下。
18、如权利要求13的方法,其中所述每种单体的摩尔分数均独立地为0.1-0.9。
20、如权利要求19的聚合物,其中Ra、Rc和Rd是甲基。
21、如权利要求20的聚合物,其中Rb是氢;l为2;m是3;n是1;R1-R4是氢;R5是通式为-COCH3的单元;且w、x、y和z的比率是0.3∶0.25∶0.15∶0.3。
22、如权利要求19的聚合物,其中Ra、Rb、Rc和Rd是甲基。
23、如权利要求22的聚合物,其中l为1;m是3;n是1;R1-R3是氢;R4是甲氧基;R5是通式为-COCH3的单元;且w、x、y和z的比率是0.3∶0.23∶0.17∶0.3。
25、如权利要求24的方法,其中所述的聚合反应引发剂是选自于:2,2-偶氮二异丁腈、过氧化乙酰、过氧化月桂酰和叔丁基过氧化物。
26、如权利要求24的方法,其中所述的掺混物还包括溶剂。
27、如权利要求26的方法,其中所述的溶剂选自于四氢呋喃、甲苯、苯、甲乙酮和二噁烷。
28、权利要求24的方法还包括将所述的掺混物加热至50℃至80℃的温度下。
29、如权利要求24的方法,其中所述每种单体的摩尔分数均独立地为0.1-0.9。
31、如权利要求30的方法,其中所述有机溶剂选自于3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、环己酮和甲基醚乙酸丙二醇酯。
32、如权利要求30的方法,其中所述有机溶剂是所述抗反射涂料聚合物的总重量的200-5000重量%。
33、如权利要求30的方法,其中所述加热步骤包括在100-300℃的温度下加热所述的涂覆基材10-1000秒。
35、通过权利要求30的方法制得的半导体器件。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990061342A KR100355604B1 (ko) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | 난반사 방지막용 중합체와 그 제조방법 |
KR61342/1999 | 1999-12-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1300790A CN1300790A (zh) | 2001-06-27 |
CN1194022C true CN1194022C (zh) | 2005-03-23 |
Family
ID=19628985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB001374478A Expired - Fee Related CN1194022C (zh) | 1999-12-23 | 2000-12-25 | 有机抗反射涂料聚合物和其制备方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6395397B2 (zh) |
JP (1) | JP3931036B2 (zh) |
KR (1) | KR100355604B1 (zh) |
CN (1) | CN1194022C (zh) |
FR (1) | FR2802934B1 (zh) |
GB (1) | GB2357512B (zh) |
TW (1) | TWI268938B (zh) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100427440B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2004-04-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유기 반사방지 화합물 및 그의 제조방법 |
JP4038688B2 (ja) * | 2002-02-19 | 2008-01-30 | 日産化学工業株式会社 | 反射防止膜形成組成物 |
KR100479686B1 (ko) * | 2002-02-25 | 2005-03-30 | 한국과학기술연구원 | N-히드록시페닐말레이미드 함유 내열성 고분자, 및 이를 포함하는 반사 방지막 조성물과 반사 방지막 |
TWI291726B (en) * | 2002-10-25 | 2007-12-21 | Nanya Technology Corp | Process for etching metal layer |
KR100832247B1 (ko) * | 2002-11-27 | 2008-05-28 | 주식회사 동진쎄미켐 | 유기 난반사 방지막 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성방법 |
CN1768306B (zh) | 2003-04-02 | 2011-12-14 | 日产化学工业株式会社 | 含有环氧化合物和羧酸化合物的光刻用形成下层膜的组合物 |
TWI240302B (en) * | 2003-04-08 | 2005-09-21 | Nanya Technology Corp | Method for increasing adhesion of rework photoresist on oxynitride film |
JP4796498B2 (ja) * | 2003-05-23 | 2011-10-19 | ダウ コーニング コーポレーション | 高い湿式エッチング速度を持つシロキサン樹脂系反射防止被覆組成物 |
KR100574491B1 (ko) * | 2004-04-27 | 2006-04-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 상부 반사방지막 중합체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는상부 반사방지막 조성물 |
KR100574490B1 (ko) * | 2004-04-27 | 2006-04-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 상부 반사방지막 중합체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는상부 반사방지막 조성물 |
JP4738054B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2011-08-03 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. | オーバーコートされるフォトレジストと共に使用するコーティング組成物 |
KR100598176B1 (ko) | 2004-07-06 | 2006-07-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 상부 반사방지막 중합체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는상부 반사방지막 조성물 |
US7756384B2 (en) * | 2004-11-08 | 2010-07-13 | Dow Corning Corporation | Method for forming anti-reflective coating |
ATE400672T1 (de) | 2004-12-17 | 2008-07-15 | Dow Corning | Verfahren zur ausbildung einer antireflexionsbeschichtung |
US7307053B2 (en) * | 2005-12-20 | 2007-12-11 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Combination air sanitizer, soft surface deodorizer/sanitizer and hard surface disinfectant |
WO2007094848A2 (en) | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Dow Corning Corporation | Antireflective coating material |
CN102981365B (zh) * | 2007-09-28 | 2014-12-17 | 东京应化工业株式会社 | 共聚物、树脂组合物、显示板用隔片、平坦化膜、热固性保护膜、微型透镜、以及共聚物的制备方法 |
EP2240534B1 (en) | 2008-01-08 | 2013-01-23 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | Silsesquioxane resins |
CN101910253B (zh) * | 2008-01-15 | 2013-04-10 | 陶氏康宁公司 | 倍半硅氧烷树脂 |
JP5581225B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2014-08-27 | ダウ・コーニング・コーポレイション | シルセスキオキサン樹脂 |
KR101541939B1 (ko) * | 2008-03-05 | 2015-08-04 | 다우 코닝 코포레이션 | 실세스퀴옥산 수지 |
JP5632387B2 (ja) * | 2008-12-10 | 2014-11-26 | ダウ コーニング コーポレーションDow Corning Corporation | 湿式エッチング可能な反射防止膜 |
KR101690159B1 (ko) * | 2008-12-10 | 2016-12-27 | 다우 코닝 코포레이션 | 변환가능한 반사방지 코팅 |
EP2373722A4 (en) | 2008-12-10 | 2013-01-23 | Dow Corning | SILSESQUIOXAN RESINS |
KR102662122B1 (ko) * | 2016-06-01 | 2024-04-30 | 주식회사 동진쎄미켐 | 네거티브 톤 현상 공정에 이용되는 유기 반사방지막 형성용 조성물 |
CA3188774A1 (en) * | 2020-08-10 | 2022-02-17 | Benjamin Moore & Co. | Bio-based monomers and polymers made therefrom |
CN116009355A (zh) * | 2023-01-18 | 2023-04-25 | 上海英迈特材料科技有限公司 | 双色紫外吸收染料结构、双色光刻抗反射涂层及制备方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3100077A1 (de) | 1981-01-03 | 1982-08-05 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Lichtempfindliches gemisch, das einen naphthochinondiazidsulfonsaeureester enthaelt, und verfahren zur herstellung des naphthochinondiazidsulfonsaeureesters |
JPS5815514A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 被覆用樹脂組成物 |
US4822718A (en) | 1982-09-30 | 1989-04-18 | Brewer Science, Inc. | Light absorbing coating |
DE3421526A1 (de) * | 1984-06-08 | 1985-12-12 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Perfluoralkylgruppen aufweisende copolymere, sie enthaltende reproduktionsschichten und deren verwendung fuer den wasserlosen offsetdruck |
JPS6130557A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Nippon Kayaku Co Ltd | 新規な(メタ)アクリル酸エステルおよびこのエステルを用いた紫外線硬化型樹脂組成物 |
US5674648A (en) | 1984-08-06 | 1997-10-07 | Brewer Science, Inc. | Anti-reflective coating |
JP2740837B2 (ja) | 1987-01-30 | 1998-04-15 | コニカ株式会社 | 多色転写画像形成方法 |
JP2547884B2 (ja) * | 1990-04-06 | 1996-10-23 | タムラ化研株式会社 | 感光性樹脂組成物 |
EP0508536A1 (en) * | 1991-04-08 | 1992-10-14 | Akzo Nobel N.V. | Aqueous dispersions of self-crosslinking acrylic polymers and water-based thermosetting compositions therefrom |
JPH0968798A (ja) * | 1994-12-05 | 1997-03-11 | Konica Corp | 感光性組成物及び感光性平版印刷版 |
US5525457A (en) | 1994-12-09 | 1996-06-11 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Reflection preventing film and process for forming resist pattern using the same |
TW406215B (en) | 1996-08-07 | 2000-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Composition for anti-reflective coating material in lithographic process, and process for forming resist pattern |
US5733714A (en) * | 1996-09-30 | 1998-03-31 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Antireflective coating for photoresist compositions |
KR19980080195A (ko) * | 1997-04-01 | 1998-11-25 | 손욱 | 칼라 필터 형성용 열경화성 착색 조성물 |
TW457403B (en) | 1998-07-03 | 2001-10-01 | Clariant Int Ltd | Composition for forming a radiation absorbing coating containing blocked isocyanate compound and anti-reflective coating formed therefrom |
KR100465864B1 (ko) * | 1999-03-15 | 2005-01-24 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유기 난반사방지 중합체 및 그의 제조방법 |
KR100395904B1 (ko) * | 1999-04-23 | 2003-08-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유기 반사방지 중합체 및 그의 제조방법 |
-
1999
- 1999-12-23 KR KR1019990061342A patent/KR100355604B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-12-21 TW TW089127530A patent/TWI268938B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-12-22 FR FR0016959A patent/FR2802934B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-22 US US09/746,749 patent/US6395397B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-22 JP JP2000389763A patent/JP3931036B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-22 GB GB0031421A patent/GB2357512B/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-25 CN CNB001374478A patent/CN1194022C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100355604B1 (ko) | 2002-10-12 |
US20020009595A1 (en) | 2002-01-24 |
KR20010057923A (ko) | 2001-07-05 |
CN1300790A (zh) | 2001-06-27 |
GB2357512B (en) | 2003-04-02 |
JP3931036B2 (ja) | 2007-06-13 |
GB0031421D0 (en) | 2001-02-07 |
GB2357512A (en) | 2001-06-27 |
JP2001194799A (ja) | 2001-07-19 |
FR2802934B1 (fr) | 2003-02-14 |
FR2802934A1 (fr) | 2001-06-29 |
TWI268938B (en) | 2006-12-21 |
US6395397B2 (en) | 2002-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1194022C (zh) | 有机抗反射涂料聚合物和其制备方法 | |
CN1216926C (zh) | 有机抗反射涂料聚合物和其制备方法 | |
CN1200012C (zh) | 有机抗反射涂料及其制备 | |
CN1166704C (zh) | 防反射性涂料聚合物及其制备方法 | |
CN1266237C (zh) | 用于抗反射涂层的有机聚合物和其制备方法 | |
KR101709369B1 (ko) | 포지티브형 광이미지화 가능한 하부 반사 방지 코팅 | |
CN1215094C (zh) | 有机抗反射涂料及其制备 | |
CN1196030C (zh) | 用于光致抗蚀剂组合物的抗反射涂料 | |
CN1514956A (zh) | 厚膜型光致抗蚀剂及其使用方法 | |
TWI674267B (zh) | 酸可裂解單體及包括其之聚合物 | |
CN1278529A (zh) | 有机抗反射聚合物及其制备方法 | |
CN1280316C (zh) | 用于抗反射涂层的有机聚合物和其制备方法 | |
CN1828414A (zh) | 用于形成抗反射涂层的聚合物 | |
CN1175009C (zh) | 有机抗反射涂料聚合物,含该聚合物抗反射涂料组合物及其制备方法 | |
CN1181109C (zh) | 抗反射涂层用组合物、聚合物和其制法、以及形成薄膜图形的方法 | |
JP3602077B2 (ja) | 有機反射防止膜の組成物及びその製造方法 | |
CN101842414A (zh) | 可光成像的支化聚合物 | |
CN1272668C (zh) | 含有含多个酸不稳定部分的侧基团的聚合物的光刻胶组合物 | |
CN1308089A (zh) | 用于抗反射涂层的有机聚合物和其制备方法 | |
CN1290713A (zh) | 有机抗反射涂料聚合物及其制备方法 | |
JP3848551B2 (ja) | 有機反射防止膜の組成物及びその製造方法 | |
CN1331257A (zh) | 有机抗反射涂料聚合物,抗反射涂料组合物及其制备方法 | |
CN100344653C (zh) | 化合物、抗反射涂料组合物及其制备方法 | |
CN1309749C (zh) | 有机抗反射聚合物及其制备方法 | |
CN1185268C (zh) | 有机抗反射涂层聚合物、含该聚合物的抗反射涂层组合物及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050323 Termination date: 20100125 |