CN1223902C - 化学增强光刻胶及一种光刻胶组合物 - Google Patents

化学增强光刻胶及一种光刻胶组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN1223902C
CN1223902C CNB01807989XA CN01807989A CN1223902C CN 1223902 C CN1223902 C CN 1223902C CN B01807989X A CNB01807989X A CN B01807989XA CN 01807989 A CN01807989 A CN 01807989A CN 1223902 C CN1223902 C CN 1223902C
Authority
CN
China
Prior art keywords
chemical formula
polymkeric substance
following
photoresist
ester
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
Application number
CNB01807989XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1423760A (zh
Inventor
金德倍
金炫辰
崔容准
郑允植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongjin Semichem Co Ltd
Original Assignee
Dongjin Semichem Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongjin Semichem Co Ltd filed Critical Dongjin Semichem Co Ltd
Publication of CN1423760A publication Critical patent/CN1423760A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1223902C publication Critical patent/CN1223902C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明涉及用于化学增强光刻胶的聚合物及其使用该聚合物的组合物。本发明提供化学式(1)表示的聚合物和用于深紫外光含有该聚合物的化学光刻胶组合物，包括由化学式(1)表示的聚合物的化学增强光刻胶组合物在微光刻工艺中对单波长响应，可以在衬底上制作高分辨率的精密图案。见化学式(1)。

Description

化学增强光刻胶及一种光刻胶组合物
技术领域
本发明与用于化学增强光刻胶(抗蚀剂resist)的聚合物及包括该聚合物的光刻胶组合物有关，本发明特别与一种新型的聚合物及其使用该聚合物的组合物有关，该聚合物用作化学增强光刻胶组合物，在适于半导体微处理的微光刻工艺中，以单波长光源作为光刻曝光光源，该聚合物可用于在衬底上制作较精密图案，这种光刻胶改进了后曝光拖延(PED)的稳定性，并对干法刻蚀所产生的热有高耐热性。
背景技术
光刻胶(抗蚀剂resist)组合物通常用于制备大规模集成电路(LSI)或者在高分辨光刻中。近年来，密集大规模集成电路需要高分辨和高敏感的光刻胶，半导体集成电路中的这样的微型电路通常是用光刻工艺实现的：涂覆光刻胶在衬底面上，用预制的光刻掩膜把图形转到衬底面上，按所转的图形刻蚀衬底。
这样的光刻过程由下列的工艺步骤构成：(a)涂胶步骤，包括均匀地把光刻胶涂覆在衬底的表面上，(b)前烘步骤，包括：从涂覆的光刻胶薄膜上蒸发溶剂，使光刻胶薄膜粘到衬底的表面上，(c)曝光步骤，包括：通过突出光刻掩膜的电路图形对衬底曝光，反复和连续地使用例如紫外线光的光源把掩膜上的图形转到衬底面上，(d)显影步骤，包括：用显影液选择地移走由于对光源的曝光导致化学性质(例如可溶性)改变的部分，(e)后烘步骤：使显影后剩余的光刻胶膜更牢固地粘在衬底面上，(f)刻蚀步骤：在显影的衬底上按图形刻蚀预定的部分，以赋予电特性，以及(g)剥离步骤，包括：去掉上述刻蚀步骤后变成不必要的光刻胶。
密集半导体集成电路的速度在3年里增长了4倍。因此，目前在动态随机存取存储器(DRAM)的领域中，64兆比特DRAM和256兆比特DRAM已成批制造，千兆比特DRAM已在开发。
通常16兆比特DRAM使用0.5μm电路线技术，64兆比特DRAM使用0.3μm或0.3μm以下电路线技术，而256兆比特和千兆比特DRAM要求1/4μm以下的极小的微图形，可根据设计选择如0.2μm、0.18μm、或0.15μm。在这样的微米工艺中，光辐射波长移到深紫外光，因此，有必要发展一种新型光刻胶，它可对深紫外光有效地产生反应。
先前工艺所用含有醌二叠氮化物的光活性材料和线型酚醛树脂的光刻胶不能符合上述要求，因为在此光刻胶***中，在300nm或300nm以下的波长区吸收很大，因此，在300nm或300nm以下的单波长曝光时，图形轮廓有相当大的恶化，因此，制作硬图形是必要的，这样图形轮廓不至于流动。
为了制作这样的图形轮廓，通常称为光刻机的对准装置常被用作曝光装置，这样的曝光装置按照光源分为：使用水银灯G射线(波长436nm)或I射线(波长365nm)的装置，以及使用单波长KrF(248nm)和ArF(193nm)的准分子激光装置。为了在衬底上制作极小的图形，分辨率(R)应该很小。该分辨率由下列的瑞利衍射限制式来表示。理论上，因为随着光源的波长变短分辨率变小，因此，使用更短的单波长光源更可取。
〔衍射限制式〕
R＝κλ/NA
其中κ是常数，λ是使用光的波长，NA是透镜的数值孔径。
为了得到四分之一微米或其以下的高分辨，光刻造成退化的能力有待改进。为了实现这个目的，使用有短波长的单波长光源和增加曝光装置光学透镜的数值孔径(NA)是有效的。
相应地，使用高输出的准分子激光光源的光刻胶组合物常被使用，以回应半导体集成电路的高分辨的趋势。这种组合物用于KrF和ArF准分子激光，同时建议采用化学增强概念的高敏感光刻胶***。
化学增强的光刻胶由于紫外光的照射，通过光分解产生酸。产生的酸使借助于热被部分保护的部分降解，然后它和酸不稳定的聚合物开始链式反应或者充任催化剂，于是，一个酸分子造成许多键形成或键降解反应。因此，“化学增强”术语意味着通过光子的作用产生的活性元素引起化学链式反应的现象，该化学链式反应迅速增大量子产额。由于酸的此连续反应，化学增强的概念被引进和使用。
化学增强光刻胶被分成两成分或三成分***，两成分***中包括酸不稳定的聚合物和照相酸产生剂，三成分***中包括酸不稳定的聚合物、照相酸产生剂和母体树脂。在先前工艺的光刻胶中，降解或者光敏材料的交叉反应直接发生在曝光部分，当它显影的时候，正或负的形象的光刻胶图形被得到。但是用化学增强光刻胶时，酸不稳定的聚合物或化合物不直接经过曝光起反应，而由照相酸产生剂在曝光部分产生酸，并仅产生潜影。该产生的酸作为催化剂，它在曝光后烘烤(PEB)步骤中作为酸不稳定聚合物的催化剂，因此，它造成反应的增强和可溶性的重要差异。
基于化学增强概念的第一种光刻胶是应用聚羟基苯乙烯衍生物聚[对-(叔丁氧基羰基氧)苯乙烯](PBOCSt)，用t-BOC(叔丁氧基羰基)填充和鎓盐作为照相酸产生剂，这由lto等人在美国化学协会的″电子学中聚合物″中有描绘，ACSSym.Series，No.242。使用聚羟基苯乙烯衍生物的理由如下：由于在先前工艺的光刻胶中使用的线型酚醛树脂强烈地吸收深紫外光，到达光刻胶与衬底面接触表面的紫外光不足。于是，在光刻胶的曝光部分，曝光引起的化学变化在膜厚方向上发生得不充分，因此显影液的可溶性变得不规则。这使得光刻胶截面形状在显影以后变成三角形。因此，当得到的光刻胶图形被当作一个衬底的内刻蚀掩膜的时候，目标微电路图形不能转录到衬底上。为了补偿这个结果，有必要改变基本的聚合物，现知采用具有极好抗等离子性质的聚羟基苯乙烯衍生物是适宜的。
例如，包括聚(对-苯乙烯氧四氢吡喃醇)和酸产生剂的化学增强光刻胶，它是由Ueno等人在36届日本应用物理协会宣告的，lp-k-7，1989，以及一个三成分***，它包括酚醛树脂，用t-BOC三丁羰基取代的双酚-A，焦酚甲磺酸酯，它由Schlegel在37届日本应用物理协会宣告，28p-ZE-4 1990。此外，与上述光刻胶制备相关的技术，公开在日本专利出版物Hei 2-27660，日本专利出版物Hei 5-232706，日本专利出版物Hei 5-249683和美国专利4,491,628号和5,310,619号。虽然与用于先前工艺的G射线和I射线光刻胶比较，这样的化学增强光刻胶有非常好的分辨率，但是它们易受周围环境的影响，特别是氧、潮气和其他在膜表面四周的微量元素。因此，要形成稳定的微小图形是困难的，因为在曝光部分有微量酸生成。
此外，MacDonald等人在Proc.SPIE，Vol.1466，1991中报告空气中含有的微量二甲基苯胺减少了光刻胶表面经过曝光产生的酸的活性，而且它产生一几乎不在膜表面上溶解的层，在显影处理以后上述几乎不溶解的层仍然留在光刻胶图形的表面上。但是，该工艺过程有下述问题：由于从曝光至PEB过程的时间延迟，微图形与衬底的反应引起了基脚，以及由于胺成分散布在工艺线的空气中，环境污染造成了倒T图形。因此，有必要使用上述化合物补偿光刻胶的PED稳定性，也需要使用新的基本聚合物的光刻胶，它适于在波长为300μm及以下时实现高敏感和高分辨率。
此外，近年来大规模集成电路倾向于使用干法刻蚀工艺。上述干法工艺为了增加半导体集成电路的集成度，它改变了光刻工艺中刻蚀衬底的方式，由先前的大尺度湿法刻蚀工艺变为小尺度干法刻蚀。在干法刻蚀工艺中，光刻胶图形不应该因刻蚀生热而改变。而且，随着集成度增加，光刻胶的抗热性要求越高。
发明内容
相应地，本发明的目标是提供一种新型的聚合物，它可用于化学增强光刻胶(抗蚀剂resist)组合物，该光刻胶在微光刻工艺中用深紫外光在衬底上制作精密图案，改进了后曝光拖延的稳定性，并对干法刻蚀所产生的热有很强的抗热能力，本发明还提供使用该聚合物的光刻胶组合物。
为了达到上述目标，本发明提供一种用于化学增强光刻胶的聚合物，它可由下列化学式1表示。
[化学式1]
其中R1是氢或者甲基，R2是CH2CH2COOC(CH3)3，R3是氰基，
x+y+z＝1，x为0.1-0.9，y为001-0.89，Z为0.01-0.89，
以及n是1或者2，当n是2的时候，R2都一样，
其中所述聚合物有3,000至30,000的重均分子量和从1.01到3.00的离散度。
此外，本发明提供一光刻胶组合物。它包含：(a)化学式1表示的聚合物，(b)酸产生剂，和(c)有机溶剂。
具体实施方式
现在更详细的描述本发明。
为了合成具有碱显影能力的化学式1聚合物，先准备构成聚合物的三单体，它们被引进的一个装备了回流冷却器的反应器中起反应，该冷却器是工作在氮环境下的回流冷却器。四氢化呋喃(THF)、甲苯、苯、氯仿、四氯化碳等被用作为聚合溶剂。偶氮三异丁腈(AIBN)或者过氧化苯甲酰(BPO)被用作为聚合引发剂。上述聚合溶剂和引发剂被加入反应器，并搅拌起反应。在反应完成之后，合成聚合物在己烷中沉淀以得到沉淀物，而后对沉淀物冲洗几次和置真空干燥以得到聚合物。
为了合成化学式1化合物的具有z重复单位的单体，应该先按公式1合成氰烷基苯乙烯。对合成的4-氰烷苯乙烯，添加丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯基团，准备的单体与其它单体如醋酸基苯乙烯、丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯基团一起搅拌，以制备聚合物。
合成有z重复单位的单体过程包括两个步骤。首先，包括***和***的氰化物I族与含水的烷基醇和乙醇混合，如同公式1中所示。对上述溶液，含4-氯烷基苯乙烯和卤素原子的烷基苯乙烯缓慢地被引入，反应以合成氰基烷苯乙烯。然后，在公式1中得到的单体与丙烯酸叔丁酯搅拌以合成4-(3-氰基-二-1，5-叔-丁氧基羰基-戊基)苯乙烯(CBCPS)，如同在公式2中所示。其中把氰烷基苯乙烯和非液态氚核或者四烷基氢氧化胺溶液溶解在二氧六环中，然后倒入丙烯酸叔丁酯并搅拌。反应完成后，上述混合物与酸溶液中和，并提取以合成CBCPS。
为了合成本发明的聚合物，THF、甲苯、苯、氯仿或者四氯化碳被用作聚合溶剂。把4-醋酸基苯乙烯或者4-丁氧基苯乙烯与丙烯酸4-丁酯或者甲基丙烯酯4-丁酯加入到已制备的CPCBS中，聚合引发剂如AIBN和BPO被加入并与混合物搅拌以制备聚合物。上述聚合物平均分子量(Mw)为3000-30000，离散度取决于合成过程可控为从1.01到3.00。
本发明使用的取代单体在非曝光的部分显示足够显影抑制能力，取代基由于酸的作用被降解，并在其曝光的部分溶解在显影液体中。
使用本发明聚合物的光刻胶组合物包括：(a)化学式1表示的聚合物，(b)酸产生剂，和(c)有机溶剂。
使用本发明聚合物光刻胶组合物中优选包括占1-50wt％数量上述聚合物。
锍盐、鎓盐，例如碘鎓、N-亚氨基磺酸酯，二砜，双芳基磺酰基重氮甲烷和芳基羰基芳基磺酰基重氮甲烷能被用作为酸产生剂，在光刻胶组合物中酸产生剂优选占数量的0.1至50wt％。
下列化合物是锍盐的例子，但不局限于它们：
Figure C0180798900131
下列化合物是鎓盐的例子：
Figure C0180798900142
下列化合物是N-亚氨基磺酸酯的例子：
Figure C0180798900143
下列化合物是二砜的例子：
Figure C0180798900152
其中R是H、-CH3或者-C(CH3)3，
下列化合物是双芳基磺酰基重氮甲烷的例子：
其中R是H、-CH3或者-C(CH3)3，
下列化合物是芳基羰基芳基磺酰重氮甲烷的例子：
其中R是H、-CH3或者-C(CH3)3，
有机溶剂优选选自：乙二醇单乙基醚醋酸酯，丙二醇单甲基醚醋酸酯，***醋酸酯，乙酯正丁酯，甲基异丁基酮，乳酸乙酯，3-乙氧基-乙基丙酸酯，3-甲氧基-甲基丙酸酯，二甘醇单***，2-庚酮，环戊酮，环己酮，环庚酮，双丙酮醇，β-甲氧基异丁酸甲酯，丙二醇单甲醚，丙二醇单甲基丙酸酯，乳酸甲酯，乳酸丁酯，丙酮酸乙酯，γ-丁内酯和其混合物。在光刻胶中有机溶剂优选占数量的0.1至84.0wt％。
使用本发明聚合物的光刻胶组合物为了改进非曝光部分的溶解抑制性，可以包括溶解抑制剂。使用溶解抑制剂可使曝光的部分和非曝光的部分溶解性的差异更大，并改进对比度。根据本发明的聚合物的重量，加进光刻胶重量的0.1至50％的这样的溶解性抑制添加剂。
下列化合物是溶解性抑制剂的例子，但不局限于它们。
Figure C0180798900161
(其中R是C1-C10和H和O的分子)。
可以按照如下方法使用本发明聚合物的光刻胶组合物，以得到极小的图形。
当在例如硅晶片的衬底上形成使用本发明聚合物的光刻胶薄层，以及用水基的溶液处理的时候，因为共聚物的溶解性低，因此不发生溶解。但是，当深紫外光照射的时候，光刻胶有反应，光刻胶中的酸产生剂产生酸，由于曝光部分的生热作用，显影抑制取代基造成聚合物结构的降解，酸再次被产生。接着被产生的酸造成化学增强，它造成大多数酸活性的降低。结果，聚合物曝光部分的溶解性极大的增加，当用水基溶液显影时，曝光部分和非曝光部分的溶解性差异显示出来。因此，可以得到比先前工艺使用G射线和I射线的光刻胶组合物具有更好溶解性的光刻胶组合物。
参照下列的实施例和对比例本发明将得到更详细的解释。这些例子可以说明本发明，但是，本发明并不局限于它们。
聚合物的合成：
4-氰甲基苯乙烯(CyMS)的合成：
在500ul带搅拌棒的4-开口瓶中，将49.01g的***与70.07g的水和50.96g的乙醇混合，然后把瓶温升到60℃，***完全被分解。再把87.50g的4-氯甲基苯乙烯缓慢地加入上述溶液，在搅拌和保持反应温度在60-70℃之间的条件下反应3个小时。当反应结束的时候，把上述溶液冷却至40℃，并添加100g的二***，二***层是分离的，分离的有机层用300g的水分三次提取，水层用50g的二***提取，并与上述有机层结合起来。由此得到的分离的有机层用硫酸镁干燥一天，然后用蒸发器去掉有机溶剂以得到4-氰甲基苯乙烯。其产率是80％，且产品是深紫色。
上述合成的根据是公式1。
[公式1]
Figure C0180798900171
4-(3-氰-双-1，5-叔丁氧基羰基-戊基)苯乙烯(CBCPS)的合成：
在500ml带搅拌棒的4开口瓶中，将上述过程制作的57.28g的4-氰甲基苯乙烯和1.4g的非液态氚核溶解在40g的二氧六环中，把102.54g的丙烯酸叔丁酯在30分钟里缓慢地添加到上述的溶液中，添加过程保持反应器温度在60℃。在搅拌的条件下反应24小时。反应后，反应物用氯化物溶液中和，中和反应物用100g的二乙基醚和300g的水三次提取，水层用50g的二乙基醚提取，并与上述有机层结合起来。由此得到的分离的有机层用硫酸镁干燥一天，然后用蒸发器去掉有机溶剂。将由此得到的产品减压蒸馏以去掉未反应的材料，然后用甲醇对产品再结晶以得到淡黄色的CBCPS，其产率是60％。
上述合成的根据是公式2。
[公式2]
化学式1的聚合物的合成：
在一个装有温度控制器和氮气引入装置的500ml4开口瓶中，300ml的THF被引入，氮气被净化，并搅拌30分钟，把上述工艺中制备的56.62g的4-醋酸基苯乙烯，9.16g的丙烯酸叔丁酯和24.14g的CBCPS加进上述的反应器，添加1.21g的AIBN并在氮气环境下保持温度在40℃搅拌30分钟，然后提升反应器的温度，搅动反应体使之回流24小时。在反应完成以后，将温度降至室温，反应物在3升的己烷中沉淀来得到沉淀物，将由此得到的沉淀物用2升的己烷冲洗和过滤若干次，并真空干燥。把干燥的高分子溶解在一个装有300ml甲醇的瓶中，再添加50ml的30％NH4OH水溶液，缓慢地搅拌混合物，并在聚合物完全分解之后，再搅拌混合物30分钟。溶液在1.5升的水中沉淀以得到沉淀物，该沉淀物用2升的纯水冲洗、过滤，然后，在真空中干燥以得到58.23g化学式1的聚合物。
上述合成的根据是公式3。
[公式3]
实施例1-7：
化学增强光刻胶的组合物：
通过以表1的比例，使用在以上方法中制备的化学式1表示的聚合物，化学式2至6描述的化合物作为酸产生剂，丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)和乳酸乙酯(EL)作为溶剂，得到化学增强光刻胶组合物
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
Figure C0180798900195
上述的化学增强光刻胶组合物以2000转/分的转速旋转涂在硅晶片上，接着在100℃下烘烤90秒以形成如同表1中描绘厚度的薄层，把极小图形的掩膜置于薄层上，用248nm的单波长光照射，上述的薄层在110℃下烘烤90秒以引起化学增强。然后，上述层用四甲基氢氧化铵水溶液显影60秒，再用去离子水冲洗，并在晶片上干燥以实现微图形。
微图形的相对敏感度和分辨率描绘在表1中。
对比例1-4：
在表1的比率中，用化学式7表示的t-BOC(叔丁氧基羰基)族和化学式8表示的EVE(乙基乙烯基醚)封闭的聚羟基苯乙烯作为聚合物与化学式2-6表示的化合物作为酸产生剂，以及丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)和乳酸乙酯(EL)作为溶剂，来制作化学增强光刻胶组合物。上述组合物旋转涂在硅晶片上，接着烘烤以形成薄层，并经化学增强以例1-7中描绘方式实现极小图形。
微小图形的相对敏感度和分辨率描绘在表1中。
[化学式7]
[化学式8]
Figure C0180798900202
[表1]
              光刻胶的成分            图形的物理性质
 聚合物(重量份) 酸产生剂(重量份)   溶液(重量份) 薄层厚度(μm)     相对敏感度(mj/cm2) 分辨率(μm)
实施例1 化学式1(100) 化学式2(5)   PGMEA(550) 0.64 35 0.18
实施例2 化学式1(100) 化学式3(5)   PGMEA(550) 0.64 33 0.18
实施例3 化学式1(100) 化学式4(2)化学式5(2)   PGMEA(550) 0.62 36 0.16
实施例4 化学式1(100) 化学式2(3)化学式5(2)   PGMEA(250)EL(300) 0.60 34 0.16
实施例5 化学式1(100) 化学式4(3)化学式6(2)   PGMEA(550) 0.61 31 0.18
实施例6 化学式1(100) 化学式2(3)化学式6(2)   PGMEA(550) 0.64 32 0.20
实施例7 化学式1(100) 化学式3(3)化学式6(2)   PGMEA(550) 0.64 37 0.18
对比例1   化学式7(30)     化学式2(5)   PGMEA(550)     0.73     35     0.24
对比例2   化学式7(40)     化学式3(5)   PGMEA(250)EL(300) 0.73 38 0.24
对比例3   化学式7(100)     化学式2(3)化学式6(2) PGMEA(550) 0.74 39 0.30
对比例4   化学式7(100)     化学式3(3)化学式5(2) PGMEA(550) 0.72 42 0.28
*在表1中相对敏感意味着最合适的能量(Eop)。
如同在1表中所示那样，在本发明的实施例1至7中制备的光刻胶组合物有0.16至0.20μm的分辨率，它比在对比例1至4中制备的有0.24至0.30μm分辨率的光刻胶组合物好得多。此外，实施例的组合物的相对敏感度是31至37mj/cm2，比在对比例中制备的有35至45mj/cm2敏感度的光刻胶组合物好得多。
在使用深紫外光的微光刻工艺中，包含化学式1表示的聚合物的化学增强光刻胶组合物能迅速地对单波长反应，并在晶片上形成高分辨的微小图形。此外，它防止产生光刻胶潜影与显影以后真正的光刻胶微小电路图形的改变，光刻胶潜影是由于因环境影响而造成的曝光和曝光后烘烤之间的时间耽搁发生的。此外，还防止无机酸产生剂与基本胺产生的酸的反应所造成了光刻胶表面层的改变，即防止倒T型图形的形成。本发明的光刻胶组合物适用于制备256兆比特和千兆比特的DRAM，因为它对于法刻蚀产生的热量有高的承受力。

Claims (4)

1、一种用于化学增强光刻胶的聚合物，用下列化学式1表示：
[化学式1]
Figure C018079890002C1
其中R1是氢或者甲基，R2是CH2CH2COOC(CH3)3，R3是氰基，
x+y+z＝1，x取自0.1至0.9，y取自0.01至0.89，z取自0.01至0.89，
n是1或者2，当n是2的时候，两个R2一样，
其中所述聚合物有3,000至30,000的平均分子量Mw和从1.01到3.00的离散度。
2、一种光敏光刻胶组合物，包含：
a)1～50wt％的有如下化学式1所代表的聚合物：
[化学式1]
Figure C018079890002C2
其中R1是氢或者甲基，R2是CH2CH2COOC(CH3)3，R3是氰基，x+y+z＝1，x取自0.1至0.9，y取自0.01至0.89，z取自0.01至0.89，n是1或者2，当n是2的时候，两个R2是同样的，
其中所述聚合物有3,000至30,000的平均分子量Mw和从1.01到3.00的离散度；
b)0.1～50wt％的酸产生剂，以及
c)0.1～84.0wt％的有机溶剂。
3、根据权利要求2的光敏光刻胶组合物，其中上述的b)酸产生剂从下列的组中选择，包括：
选自如下的锍盐：
Figure C018079890003C1
选自如下的碘鎓盐：
选自如下的N-亚氨基磺酸酯：
Figure C018079890005C2
是如下的二磺酸酯：
Figure C018079890005C3
其中R是H，-CH3或-C(CH3)3，
是如下的双芳基磺酰基重氮甲烷：
其中R是H，-CH3或-C(CH3)3，
是如下的芳基羰基芳基磺酰基重氮甲烷：
其中R是H，-CH3或-C(CH3)3，
以及它们的混合物。
4、根据权利要求2的光敏化学增强光刻胶组合物，其中c)有机溶剂选自：乙二醇单乙基醚醋酸酯，丙二醇单甲基醚醋酸酯，***醋酸酯，乙酯正丁酯，甲基异丁基酮，乳酸乙酯，3-乙氧基-乙基丙酸酯，3-甲氧基-甲基丙酸酯，二甘醇单***，2-庚酮，环戊酮，环己酮，环庚酮，双丙酮醇，β-甲氧基异丁酸甲酯，丙二醇单甲醚，丙二醇单甲基丙酸酯，乳酸甲酯，乳酸丁酯，丙酮酸乙酯，γ-丁内酯及其混合物。
CNB01807989XA 2000-04-14 2001-04-13 化学增强光刻胶及一种光刻胶组合物 Expired - Fee Related CN1223902C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2000/19713 2000-04-14
KR1020000019713A KR100553263B1 (ko) 2000-04-14 2000-04-14 화학 증폭 레지스트용 폴리머 및 이를 이용한 레지스트조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1423760A CN1423760A (zh) 2003-06-11
CN1223902C true CN1223902C (zh) 2005-10-19

Family

ID=19664392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB01807989XA Expired - Fee Related CN1223902C (zh) 2000-04-14 2001-04-13 化学增强光刻胶及一种光刻胶组合物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6743881B2 (zh)
JP (1) JP3735572B2 (zh)
KR (1) KR100553263B1 (zh)
CN (1) CN1223902C (zh)
AU (1) AU2001252710A1 (zh)
TW (1) TWI286668B (zh)
WO (1) WO2001079934A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100308423B1 (ko) * 1999-09-07 2001-09-26 주식회사 동진쎄미켐 화학 증폭 레지스트용 폴리머 및 이를 이용한 레지스트 조성물
KR20050115172A (ko) * 2004-06-03 2005-12-07 주식회사 동진쎄미켐 감광성 고분자 수지 및 이를 포함하는 화학증폭형포토레지스트 조성물
JP2011213058A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Canon Inc 感光性樹脂組成物および液体吐出ヘッドの製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60446A (ja) * 1983-06-17 1985-01-05 Fujitsu Ltd パタ−ン形成方法
JPS6457257A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Toshiba Corp Negative type resist composition
DE69125634T2 (de) * 1990-01-30 1998-01-02 Wako Pure Chem Ind Ltd Chemisch verstärktes Photolack-Material
KR100233367B1 (ko) * 1993-04-15 1999-12-01 카나가와 치히로 레지스트 재료
JP3573358B2 (ja) 1994-02-25 2004-10-06 クラリアント インターナショナル リミテッド 放射線感応性組成物
KR100293130B1 (ko) * 1995-04-12 2001-09-17 카나가와 치히로 고분자화합물및화학증폭포지티브형레지스트재료
TW448344B (en) * 1995-10-09 2001-08-01 Shinetsu Chemical Co Chemically amplified positive resist composition
TW436663B (en) * 1995-11-02 2001-05-28 Shinetsu Chemical Co Sulfonium salts and chemically amplified positive resist compositions
KR100190012B1 (ko) * 1996-01-12 1999-06-01 윤종용 화학 증폭형 레지스트용 베이스 수지의 제조 방법
JP3591672B2 (ja) * 1996-02-05 2004-11-24 富士写真フイルム株式会社 ポジ型感光性組成物
JP3125678B2 (ja) * 1996-04-08 2001-01-22 信越化学工業株式会社 化学増幅ポジ型レジスト材料
US6048661A (en) * 1997-03-05 2000-04-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymeric compounds, chemically amplified positive type resist materials and process for pattern formation
JP3546687B2 (ja) * 1998-03-26 2004-07-28 住友化学工業株式会社 フォトレジスト組成物
TWI250379B (en) * 1998-08-07 2006-03-01 Az Electronic Materials Japan Chemical amplified radiation-sensitive composition which contains onium salt and generator
KR100320773B1 (ko) * 1999-05-31 2002-01-17 윤종용 포토레지스트 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004526980A (ja) 2004-09-02
CN1423760A (zh) 2003-06-11
KR20010096806A (ko) 2001-11-08
TWI286668B (en) 2007-09-11
AU2001252710A1 (en) 2001-10-30
KR100553263B1 (ko) 2006-02-20
JP3735572B2 (ja) 2006-01-18
US6743881B2 (en) 2004-06-01
WO2001079934A1 (en) 2001-10-25
US20030181629A1 (en) 2003-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3955384B2 (ja) 化学増幅型レジスト組成物
JP3875474B2 (ja) フォトレジスト組成物、フォトレジストパターン形成方法および半導体素子の製造方法
CN1170207C (zh) 酚/脂环共聚物的光致抗蚀剂，及其制备方法和制品
TW573213B (en) Photoresist composition for deep UV radiation
CN1261171A (zh) 化学放大型正光刻胶组合物
JP3546687B2 (ja) フォトレジスト組成物
CN1162753C (zh) 化学放大抗蚀剂聚合物及使用该聚合物的抗蚀剂组合物
JPH0425847A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
JP2021517562A (ja) レジスト用途の光酸発生剤としての環状スルホン酸エステル化合物
CN1223902C (zh) 化学增强光刻胶及一种光刻胶组合物
JP3006475B2 (ja) フォトレジスト組成物
CN1735655A (zh) 有机底层抗反射组合物及采用该组合物的构图方法
KR19980026687A (ko) 화학증폭형 양성 포토레지스트 제조용 중합체 및 이를 함유하는 포토레지스트 조성물
JP3989087B2 (ja) フォトレジスト用被膜形成材料、フォトレジスト組成物及びパターン形成方法
JPH11202491A (ja) 感放射線性樹脂組成物
KR102448080B1 (ko) 신규 화합물 및 이를 포함하는 극자외선용 포토레지스트 조성물
JP3200824B2 (ja) 感放射線性組成物
JPH0693045A (ja) 感光性組成物
JPH09185159A (ja) 遠紫外線用ポジ型レジスト組成物
CN1704845A (zh) 光敏聚合物及含有该聚合物的化学扩增的光刻胶组合物
JP2849666B2 (ja) 新規なレジスト材料
JP3282394B2 (ja) レジスト組成物
JP3989088B2 (ja) フォトレジスト用被膜形成材料、フォトレジスト組成物及びパターン形成方法
JPH08176051A (ja) スピロビインダン誘導体およびそれを含有するレジスト材料
JPH09143146A (ja) スピロビインダンフェノールスルホン酸エステルおよびその用途

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: 20051019

Termination date: 20100413