DE10350685B4

DE10350685B4 - Fotoresist geeignet zur Verwendung in der 157 nm-Fotolithografie, enthaltend ein Polymer auf Basis von fluorierten Norbornen-Derivaten

Info

Publication number: DE10350685B4
Application number: DE10350685A
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr. Hohle; Ralph Dr. Dammel; Michael Francis Houlihan
Original assignee: Qimonda AG; AZ Electronic Materials USA Corp
Current assignee: Infineon Technologies AG; EMD Performance Materials Corp
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: US7169531B2; US20050170279A1; DE10350685A1

Abstract

Polymer der folgenden allgemeinen Formel

wobei
R₁–R₃ unabhängig voneinander für H, F und/oder fluorsubstituierte Alkylgruppe mit vorzugsweise 1-6 C Atomen stehen;
R₄ und R₅ Trifluoromethylgruppen sind;
R₆ für H oder eine säurelabile Gruppe steht, wobei die säurelabile Gruppe vorzugsweise tert.-Alkylester-, tert.-Butoxycarbonyloxy-, tert.-Butyloxycarbonylmethyl-, Tetra-hydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl-, tert.-Butylether-, Lacton- oder Acetalgruppen ist, und vorzugsweise ein, mehrere oder alle der in den säurelabilen Gruppen enthaltenen Wasserstoffatome durch Fluoratome substituiert sind;
Y eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohelnstoffatomen ist, welche teilweise oder ganz fluoriert sein kann und unter anderem funktionelle Gruppen wie Acetal-, Ketal-, Carboxy- oder Ethergruppen aufweisen kann;
m 0 oder 1 ist,
k 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
wobei R₁-R₃ zusammen wenigstens zweifach Fluor oder Fluoralkylgruppe(n) aufweisen,
und das Polymer verschiedene Wiederholungseinheiten der allgemeinen Formel 1 aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Polymer für einen Fotoresist, welcher sich insbesondere für eine Belichtung mit Licht einer Wellenlänge von 157 nm eignet, sowie ein Verfahren zur Strukturierung von Substraten, insbesondere Siliziumwafern.
Um die Rechengeschwindigkeit von Prozessoren und das Speichervolumen von Speicherelementen zu steigern und die Kosten für die Bauelemente abzusenken, werden in der Halbleiterindustrie Chips entwickelt, die immer kleinere Strukturen und damit eine immer höher werdende Dichte von Bauelementen aufweisen. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Reduktion der minimalen Strukturgröße dar. Bisher hat man diese Anforderungen in der optischen Lithografie durch den Übergang zu immer kürzeren Wellenlängen gemeistert. Bei einer Strukturgröße von 100 bis 70 nm stoßen die bisher bekannten Verfahren, welche Wellenlängen bis hinab zu 193 nm verwenden, jedoch an die Grenze ihrer Auflösung. Es ist daher die Entwicklung neuer Verfahren notwendig. Besonders gute Aussichten auf eine technische Verwendbarkeit hat die optische Lithografie, wobei für die Belichtung eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 157 nm verwendet wird, da die Chiphersteller in diesem Fall ihr umfangreiches Know-how der optischen Lithografie weiterhin nützen können. Eine wesentliche Schwierigkeit bei der Anwendung einer Belichtungsstrahlung mit einer Wellenlänge von 157 nm ist die unzureichende Transparenz der bisher verwendeten Materialien. Für eine technische Anwendung muss das Basispolymer in diesen hochauflösenden Resists eine möglichst hohe Transparenz aufweisen, während die Fotochemikalien, mit denen beispielsweise eine Säure im Resist erzeugt wird, eine hohe Quantenausbeute aufweisen müssen.
Ein Teil der gegenwärtig für die Herstellung von Mikrochips verwendeten Resists arbeitet mit einer sogenannten chemischen Verstärkung. Dabei wird durch die Belichtung in einer Fotoreaktion eine Veränderung der chemischen Struktur des Fotoresists bewirkt. Im Falle eines positiv arbeitenden chemisch verstärkten Resists wird beispielsweise durch die Belichtung eine starke Säure erzeugt, welche in einem anschließenden Temperschritt eine katalytische Umwandlung oder Spaltung des Resists bewirkt. Durch diese chemische Reaktion wird die Löslichkeit des Polymers in einem Entwickler drastisch verändert, so dass eine deutliche Differenzierung zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen möglich ist.
Die strukturierten Fotoresists können als Maske für weitere Prozesse, wie etwa Trockenätzprozesse verwendet werden. Wird mit dem Fotoresist ein darunter liegendes Medium strukturiert, so muss der als oberste Schicht angeordnete Fotoresist eine hohe Ätzresistenz aufweisen.
Wie bereits erwähnt, stellt die geringe Transparenz der bekannten Fotoresists bei einer Wellenlänge von 157 nm eine wesentliche Schwierigkeit bei der Entwicklung der 157 nm-Technologie dar. Mit den derzeit bekannten Fotoresists lassen sich Schichtdicken von ca. 50 nm verwirklichen. Derzeit werden Fotoresists entwickelt, bei welchen durch eine Fluorierung die Transparenz des Polymers bei einer Wellenlänge von 157 nm verbessert wird. (Siehe K. Patterson, M. Yamachika, R. Hung, C. Brodsky, S. Yamada, M. Somervell, B. Osborn, D. Hall, G. Dukovic, J. Byers, W. Conley, C. G. Willson, Proc. SPIE, 3999 (2000)). Diese Polymere zeigen jedoch noch immer eine ca. 50-fach höhere Absorption als die derzeit gängigen Polymere in den technisch für eine Belichtung mit Strahlung einer Wellenlänge von 193 oder 248 nm verwendeten Resists. Auch mit diesen hochfluorierten Polymeren erreicht man nur Schichtdicken bis zu einer Stärke von ca. 200 nm.
Neben einer hohen Transparenz bei einer Wellenlänge von 157 nm müssen die Resists für eine technische Anwendbarkeit weitere Anforderungen erfüllen, wie zum Beispiel einen hohen Kontrast, gute Filmbildungseigenschaften sowie eine gute Entwickelbarkeit bei gleichzeitig geringer Grundlöslichkeit (Dunkelabtrag). Ferner sollten die Polymere des Fotoresists möglichst einfach hergestellt werden können, um komplexe Herstellungsverfahren zu vermeiden, welche eine Erhöhung der Kosten des Fotoresists bewirken.
Es sind verschiedene theoretische Methoden entwickelt worden, um in den ersten Annäherungen, geeignete Kandidaten für die Polymere zur Belichtung bei 157 nm vorzuschlagen. Eine dieser Methoden ist die „Simple Transmission Understanding and Prediction by Incremental Dilution” so genannte STUPID Methode (Dammel et al. Transparent Resin for 157 Lithography: Advances in resisttechnology XVIII, Proceedings of SPIE, Vol. 4345, 2001, 350–360). Unter anderem werden dort verschiedene Norbornene beschrieben, die teilweise fluoriert sind, unter Anderem 6,6-difluoro-5-(trifluoromethyl)5-hydroxy bicyclo{2.2.1}heptan, und 6,6-difluoro-5-(trifluoromethyl)5-carboxy bicyclo{2.2.1}heptan. (für die Nummerierung des Norbonenrings siehe Röhmp Lexikon, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, Band 4, 1998, Seite 2949, Stichwort: Norbornen). Die Polymere auf der Basis von in Dammel et al. dargestellten Norbornenen wurden nicht erwähnt. Eine Polymerisation von 5,5 disubstituierten Norbornen ist gemäß Dammel et al., (ibid, 351) fast unmöglich.
US2002/0102490 schlägt vor, fluorierte Norbornenen mit fluorierten Acrylsäure-Derivaten zu copolymerisieren.
Aus der EP 1 319 981 A1 ist eine Resist-Zusammensetzung bekannt, die ein Fluorgruppen-haltiges Harz aufweist, welches weiterhin Norbornen-Gruppen enthält.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, weitere Polymere auf der Basis von fluorierten Norbornenen bereitzustellen, die einen hohen Kontrast, gute Filmbildungseigenschaften sowie eine gute Entwickelbarkeit bei gleichzeitig geringer Grundlöslichkeit (Dunkelabtrag) aufweisen und gleichzeitig für die Mikrolithographie mit der Belichtung bei 157 nm verwendet werden können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Polymere bereitzustellen die Absorption von weniger als 1/μm aufweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Polymer nach Anspruch 1.
Ein chemisch verstärkter Fotoresist umfasst:
ein Polymer, das säurelabile Gruppen aufweist, die unter Einwirkung einer Säure abgespalten werden und polare Gruppen freisetzen, die eine Erhöhung der Löslichkeit des Polymers in wässrigen alkalischen Entwicklern bewirken, wobei das Polymer eine Wiederholungseinheit aufweist, die vom Norbornen abgeleitet ist und der Norbornenring wenigstens zweifach fluoriert und/oder durch Fluoralkylgruppen substituiert ist;
einen Fotosäurebildner; und
ein Lösungsmittel.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Polymers ist, dass es eine Absorption von weniger als 1/μm aufweist. Diese geringe Absorption ist sehr überraschend, und durch den Stand der Technik nicht nahe gelegt. Zudem weist das erfindungsgemäße Polymer einen sehr guten Ätzwiderstand auf und eignet sich daher hervorragend zur Verwendung in Fotoresists, die bei 157 nm belichtet werden.
Durch die Einführung einer von einem zumindest teilweise fluorierten und/oder durch Fluoralkylgruppen substituierten Norbornen abgeleiteten Wiederholungseinheit in das Polymer wird die Transparenz des erfindungsgemäßen Fotoresists deutlich erhöht, wodurch höhere Schichtdicken des Fotoresists möglich sind. Das erfindungsgemäße Polymer weist säurelabile Gruppen auf, um die Polarität der gewünschten Bereiche ändern zu können. Die säurelabilen Gruppen können nach der Polymerisation des erfindungsgemäßen Polymers eingeführt werden z. B. durch Reaktion der im Polymer enthaltenen polaren Gruppen mit säurelabilen Gruppen.
Das erfindungsgemäße Polymer kann aber auch durch die Polymerisation eines Gemisches aus einem Monomer mit säurelabilen Gruppen und einem Monomer mit den polaren Gruppen hergestellt werden. Die säurelabilen Gruppen befinden sich dann unmittelbar nach der Polymerisation im Polymer.
Die weiteren Komponenten des Fotoresists sind im Allgemeinen bereits bekannt. So können als Fotosäurebildner alle Verbindungen eingesetzt werden, die bei Bestrahlung Säure freisetzen. Vorteilhaft werden Oniumverbindungen verwendet, wie sie zum Beispiel in der EP 0 955 562 A1 beschrieben sind. Bevorzugt werden als Fotosäurebildner ionische Verbindungen in Form von Sulfoniumsalzen und Jodoniumsalzen verwendet.
Als Lösungsmittel für den Resist kann Methoxypropylacetat, Cyclopentanon, Cyclohexanon, γ-Butyrolacton, Ethyllactat, Diethylenglykol, Diethylether, Ethylenglycoldimethylether, Dimethylether oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser Lösungsmittel verwendet werden. Allgemein können aber alle gängigen Lösungsmittel oder deren Gemische verwendet werden, in denen die Komponenten des Resists in einer klaren, homogenen und lagerstabilen Lösung gelöst werden können, und die bei der Beschichtung des Substrats eine gute Schichtqualität gewährleisten.
Neben den genannten Komponenten kann der Fotoresist noch weitere Verbindungen enthalten. So kann der Fotoresist zusätzlich auch einen Thermosäurebildner enthalten. Als Thermosäurebildner kommen etwa Benzylthiolaniumverbindungen in Betracht.
Weiter können auch Komponenten als Additive zugesetzt werden, die das Resistsystem vorteilhaft bezüglich Auflösung, Filmbildungseigenschaften, Lagerstabilität, Strahlungsempfindlichkeit, Standzeitaspekte etc. beeinflussen.
Das im erfindungsgemäßen Fotoresist enthaltene Polymere enthält seitenständig säurelabile Gruppen durch die das Polymer eine geringe Löslichkeit in polaren Lösungsmitteln enthält. Durch katalytische Einwirkung von Säure und gegebenenfalls einer gleichzeitigen Temperaturbehandlung werden polare Gruppen am Polymer erzeugt. Als säurelabile Gruppen können beispielsweise die folgenden Gruppen verwendet werden: tert.-Alkylester-, tert.-Butoxycarbonyloxy-, tert.-Butyloxycarbonylmethyl-(BocMe), Tetrahydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl-, tert.-Butylether-, Lacton- oder Acetalgruppen. Tert.-Butylethergruppen und insbesondere bis(trifluoromethyl) tert.-Butylether sind besonders bevorzugt. Diese säurelabilen Gruppen sind vorzugsweise zumindest teilweise fluoriert, d. h. ein oder mehrere der in den Gruppen enthaltene Wasserstoffatome sind durch Fluoratome substituiert. Als polare Gruppen, die nach Abspaltung der säurelabilen Gruppen freigesetzt werden, wirken dann entsprechend Carboxylgruppen bzw. Hydroxylgruppen, wenn entsprechende Monomere polymerisiert wurden.
Die aus dem zumindest teilweise fluorierten Norbornen abgeleiteten Wiederholungseinheit wird durch die folgende allgemeine Formel I dargestellt:
Formel I wobei
R1–R3 unabhängig voneinander für H, F und/oder fluorsubstituerte Alkylgruppe mit vorzugsweise 1-6 C Atomen stehen;
R4 und R5 Trifluoromethylgruppen sind;
R6 für H oder eine säurelabile Gruppe steht, wobei die säurelabile Gruppe vorzugsweise tert.-Alkylester-, tert.-Butoxycarbonyloxy-, tert.-Butyloxycarbonylmethyl, Tetrahydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl-, tert.-Butylether-, Lacton- oder Acetalgruppen ist, und vorzugsweise ein, mehrere oder alle der in den säurelabilen Gruppen enthaltenen Wasserstoffatome durch Fluoratome substituiert sind;
Y für eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht, welche teilweise oder ganz fluoriert sein kann und unter anderem funktionelle Gruppen wie Acetal-, Ketal-, Carboxy- oder Ethergruppen aufweisen kann;
m 0 oder 1 ist,
k 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
wobei R1–R3 zusammen wenigstens zweifach Fluor oder Fluorakylgruppe(n) aufweisen
und das Polymer verschiedene Wiederholungseinheiten der allgemeinen Formel I aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform stehen R1 und R2 für Fluoratome.
In einer weiteren Ausführungsform sind m = 1 und k = 0.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind R1–R3 Fluoratome, Y ist eine CH2-CH2 Gruppe, R6 ist H oder eine säurelabile Gruppe, m ist 1 und k ist 0.
Das erfindungsgemäße Polymer weist ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen 1,000 und 200,000.
Das erfindungsgemäße Polymer kann weitere Monomore enthaltend, falls die Monomere bei der zu belichtenden Wellenlänge nicht sehr stark absorbieren. Vorzugsweise sind die weiteren Monomore in einem Gewichtsanteil von weniger als 30 Gew.-% bezogen auf das Polymer anwesend und noch mehr bevorzugt weniger als 10 Gew.-%.
Die von den zumindest teilweise fluorierten Norbornen abgeleiteten Wiederholungseinheiten weisen vorzugsweise säurelabile Ether oder säurelabile Ester auf. Als säurelabile Gruppe können unter anderem aber alle die für R6 genannten säurelabilen Gruppen verwendet werden. Insbesondere bevorzugt werden die tert.-Butylethergruppen, tert.-Butylestergruppen oder BocMe-Gruppen verwendet.
Das erfindungsgemäße Polymer weist verschiedene Wiederholungseinheiten auf, die durch die allgemeine Formel I dargestellt werden können. Eine Wiederholungseinheit kann z. B. die säurelabilen Gruppen aufweisen, während die weiteren Wiederholungseinheiten polare Gruppen aufweisen können.
Der Anteil der ersten Wiederholungseinheiten, die säure labile Gruppen aufweisen, kann frei gewählt werden.
Der erfindungsgemäße Fotoresist, mit dem erfindungsgemäßen Polymer hat die folgende Zusammensetzung:
erfindungsgemäßer Polymer: 1–50 Gew.-%, bevorzugt 2–20 Gew.-%;
Fotosäurebildner: 0,001–10 Gew.-%, bevorzugt 0,001–0,1 Gew.-%;
Lösungsmittel: 50–99 Gew.-%, bevorzugt 88–98 Gew.-%.
Die erhöhte Transparenz des erfindungsgemäßen Fotoresists für Licht sehr kurzer Wellenlänge ermöglicht die Darstellung von Strukturen mit Dimensionen von unter 100 nm. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Strukturierung von Substraten, wobei das Substrat mit dem oben beschriebenen Fotoresist beschichtet wird, so dass ein Fotoresistfilm erhalten wird. Der Fotoresistfilm wird abschnittsweise mit Licht einer Wellenlänge von weniger als 200 nm belichtet und der belichtete Fotoresistfilm anschließend entwickelt, wobei eine Struktur im Fotoresist enthalten wird. Die Struktur wird anschließend auf das Substrat übertragen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Weise durchgeführt, dass zunächst der oben beschriebene Fotoresist mit gängigen Verfahren auf dem Substrat aufgetragen wird, zum Beispiel durch Aufschleudern, Aufsprühen oder Tauchverfahren. Anschließend wird das Lösungsmittel entfernt, wozu das Substrat mit dem Resistfilm beispielsweise erwärmt wird. Als Substrat wird vorteilhaft ein Siliziumwafer verwendet, in welchen auch bereits Bauelemente integriert sein können.
Anschließend erfolgt ein Belichten des Fotoresistfilms, wozu ebenfalls die gängigen Verfahren angewendet werden können. Die Belichtung kann beispielsweise mit einer Fotomaske erfolgen oder auch durch Interferenzverfahren oder durch direkte Bestrahlung mit fokussierten Elektronen oder Ionen. Für die Belichtung wird Licht einer sehr kurzen Wellenlänge verwendet. Bevorzugt wird der Fotoresistfilm mit Licht einer Wellenlänge von 157 nm belichtet. In den belichteten Bereichen wird aus dem Fotosäurebildner des Fotoresists eine Säure freigesetzt, wobei ein latentes Bild der gewünschten Struktur gebildet wird. Nach dem Belichten des Resistfilms wird ein Kontrastierungsschritt durchgeführt, in dem das latente Bild verstärkt und in das Polymer des Fotoresists eingeprägt wird. Dazu wird das Substrat mit dem belichteten Resistfilm erhitzt, im Allgemeinen auf Temperatur von 80 bis 200°C. Dabei werden unter dem katalytischen Einfluss der Säure die säurelabilen Gruppen vom Polymer abgespalten und die polaren Gruppen freigesetzt. Das Polymer weist nun ebenfalls eine hohe Polarität und damit eine hohe Löslichkeit im polaren Lösungsmittel bzw. eine geringe Löslichkeit in unpolaren Lösungsmitteln auf. Die Entwicklung des chemischen Profils erfolgt mit einer wässrigen alkalischen Entwicklerlösung, beispielsweise mit einer 2,38%-igen Lösung aus Tetramethylammoniumhydroxid in Wasser. Dadurch werden die belichteten Bereiche weggelöst und ein positives Reliefmuster im Resistfilm erzeugt. Das Substrat liegt nun an den belichteten Stellen frei, während die unbelichteten Bereiche noch vom festen Resistfilm geschützt werden. Anschließend erfolgt eine Übertragung der Struktur in das Substrat. Dazu können gängige Ätzverfahren herangezogen werden. Besonders bevorzugt erfolgt die Übertragung der Struktur in das Plasma durch ein trockenes Plasmaätzverfahren.
Die Erfindung wird anhand der Herstellungsbeispiele näher erläutert.
Allgemeine Arbeitsvorschrift:
Falls nicht anders angegeben sind alle Anteile Gew.-%, die Temperatur ist in °C angegeben und der Druck ist atmosphärisch. Alle Ausgangsmaterialen sind frei käuflich oder synthetisiert gemäß bekannten Synthesenbeispielen. Die NMR-Spektren sind aufgenommen worden mit Bruker Avance300, Avance300 (13C, 19F) und Jeol JNM-EX400 (1H). Die IR-Spektren sind mit Bruker IFS85 aufgenommen worden.
Beispiel 1
Herstellung von 4-Bicyclo{2.2.1}hept-2,3,3-trifluoro-5-en-2-yl-1,1,1-trifluoro-2-(trifluoromethyl)-butan-2-ol („3F-NBHFA” (1))
3F-NBHFA (1) wird wie folgt hergestellt:
a) Herstellung von 1,1,1,5,6,6,-Pentafluoro-2-trifluoromethyl-hex-5-en-2-ol:
4-Brom-1,1,2-trifluoro-1-buten (40 g) wurde tropfenweise einer Suspension von Magnesiumspänen (5,15 g) in 100 ml trockenem Diethylether (Et₂O) zugegeben, wobei die Temperatur bei ca. 10°C gehalten wurde. Das Rektionsgemisch wurde 3 Std. bei der Raumtemperatur gerührt und anschließen auf 0°C abgekühlt. Danach wurde 40 g des kondensierten Hexafluoroacetons tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht gerührt und das resultierende Grignard-Produkt mit 6 N HCl abgespalten. Die Suspension wurde drei Mal mit 100 ml Et₂₀gewaschen, die organischen Phasen vereint, mit Wasser gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Anschließend wurde Et₂₀unter Vakuum abdestilliert. Das Produkt wurde dann über eine Vigreux-Säule als Ether-Komplex destilliert (Siedepunkt 104–120°C). Ausbeute 51 g (ca. 88%). ¹H-NMR (CDCl₃): 2,20 (2H, -CH₂-); 2,53–2,64 (2H, -CH₂-); 3,04 (1H, -OH); ¹³C-NMR (CDCl₃): 19,1 (-CH₂-); 25 (-CH₂-); 75,9 (C-OH); 123,1 (q, -CF₃); 127,4 (m, C-F); 152,9 (m 2CF₂); ¹⁹F-NMR (CDCl₃): –176,0; –123,1; –103,9 (s, F); 76,9 (-CF₃). IR (NaCl): 3604, 3400 (OH), 1806 (C=C), 1306 (C-F), 1211 (C-O); 709.
b) Herstellung von 3F-NBHFA (1)
Zu 13,3 g des 1,1,1,5,6,6,-Pentafluoro-2-trifluoromethyl-hex-5-en-2-ol-Ether-Komplexes wurden frisch destilliertes Cyclopentadien (3,2 g) und 100 mg Hydrochinon zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht gerührt, das Produkt getrennt und mittel Destillation über eine Vigreux-Säule gereinigt.
Beispiel 2
Metall-katalysierte 3F-NBHFA Polymerisation
Poly (3F-NBHFA) kann hergestellt werden mittel Metall-katalysierter Copolymerisation unter Verwendung von Ni oder Pd wie in verschiedenen PROMERUS Patenten beschrieben. Die Absorption des Polymers beträgt ca. 0,4/μm.
Beispiel 3
Einführung der säurelabilen Gruppen in Poly (3F-NBHFA)
Die säurelabilen Gruppen können unter Verwendung von aktivierten Derivaten der Zielgruppen in das Polymer eingeführt werden. Die allgemeine Reaktion wird anhand des 3F-NBHFA Polymers im Nachfolgenden dargestellt. Der Anteil der säurelabilen Gruppen kann durch die Variierung des Molar-Verhältnisses kontrolliert werden.
Die säurelabilen Gruppen können aber auch in das Monomer eingeführt werden durch das Blockieren der Polargruppen mit einer säurelabilen Schutzgruppe. Statt die säurelabilen Gruppen erst nach der Herstellung des Polymers einzuführen, können die säurelabilen Gruppen in das Monomer eingeführt werden. Dann kann aus dem Gemisch aus Monomeren mit säurelabilen Gruppen und Monomeren, die keine säurelabilen Gruppen aufweisen das erfindungsgemäße Polymer hergestellt werden.

Claims

Polymer der folgenden allgemeinen Formel
wobei R₁–R₃ unabhängig voneinander für H, F und/oder fluorsubstituierte Alkylgruppe mit vorzugsweise 1-6 C Atomen stehen; R₄ und R₅ Trifluoromethylgruppen sind; R₆ für H oder eine säurelabile Gruppe steht, wobei die säurelabile Gruppe vorzugsweise tert.-Alkylester-, tert.-Butoxycarbonyloxy-, tert.-Butyloxycarbonylmethyl-, Tetra-hydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl-, tert.-Butylether-, Lacton- oder Acetalgruppen ist, und vorzugsweise ein, mehrere oder alle der in den säurelabilen Gruppen enthaltenen Wasserstoffatome durch Fluoratome substituiert sind; Y eine gerade oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohelnstoffatomen ist, welche teilweise oder ganz fluoriert sein kann und unter anderem funktionelle Gruppen wie Acetal-, Ketal-, Carboxy- oder Ethergruppen aufweisen kann; m 0 oder 1 ist, k 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, wobei R₁-R₃ zusammen wenigstens zweifach Fluor oder Fluoralkylgruppe(n) aufweisen, und das Polymer verschiedene Wiederholungseinheiten der allgemeinen Formel 1 aufweist.
Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1 und R2 Fluoratome sind.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass m = 1 und k = 0.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R1–R3 Fluoratome sind, Y eine CH2-CH2 Gruppe ist, m = 1 und k = 0.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchschnitts-Molekulargewicht zwischen 1,000 und 200,000 liegt.
Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Monomere, in einem Gewichtsanteil von weniger als 30 Gew.-%, vorzugsweise von weniger als 10 Gew.-% enthalten sind.
Fotoresist aufweisend einen Polymer nach einem der Ansprüche 1–6, einen Fotosäurebildner und ein Lösungsmittel und weitere Additive.
Verfahren zur Strukturierung von Substraten, wobei das Substrat mit einem Fotoresist gemäß Anspruch 7 beschichtet wird, so dass ein Fotoresistfilm erhalten wird, der Fotoresistfilm abschnittsweise mit Licht einer Wellenlänge von weniger als 200 nm belichtet wird, der belichtete Fotoresistfilm entwickelt wird, wobei der Fotoresist eine Struktur ausbildet, und die Struktur auf das Substrat übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Fotoresistfilm mit Licht einer Wellenlänge von 157 nm belichtet wird.