抗蝕劑用聚合物以及含有該聚合物的抗蝕劑組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抗蝕劑用聚合物以及含有該聚合物的抗蝕劑組合物，其為含有羥基的金剛烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物，上述均聚物中羥基部分或全部被縮醛基取代，利用光刻技術(shù)形成圖案時(shí)，特別是，通過(guò)NPD方式形成圖案時(shí)，可以防止厚度損失，同時(shí)防止厚度損失所帶來(lái)的抗蝕劑的抗蝕刻性降低，從而形成具有優(yōu)異的感光度和分辨率的微細(xì)抗蝕劑圖案而有用，且具有優(yōu)異的對(duì)比度改善效果。
【專利說(shuō)明】抗蝕劑用聚合物以及含有該聚合物的抗蝕劑組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用光刻技術(shù)形成圖案而有用的抗蝕劑用聚合物以及含有該聚合物的抗蝕劑組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)，光刻(lithography)技術(shù)正在積極進(jìn)行采用ArF浸沒式光刻技術(shù)(immersion)的大批量制造(HVM、high volumn manufacturing),主要進(jìn)行實(shí)現(xiàn) 50nm 以下線寬的技術(shù)開發(fā)。特別是，作為用于實(shí)現(xiàn)30nm線寬的接觸孔(contact hole)圖案的方法，正在積極進(jìn)行反轉(zhuǎn)顯影(NTD、negative-tone development)研究。
[0003]反轉(zhuǎn)顯影(NTD、negative-tone development)是為了印刷臨界暗場(chǎng)層,通過(guò)光掩模(bright fileld mask)得到優(yōu)良的圖像品質(zhì)的圖像反轉(zhuǎn)技術(shù)。NTD抗蝕劑通常利用含有酸不穩(wěn)定性基團(tuán)(acid-labile group)和光酸發(fā)生劑(photoacid generator)的樹脂。NTD抗蝕劑在光化福射(actinic radiation)下曝光,則光酸發(fā)生劑形成酸,曝光后烘焙期間該酸阻斷酸不穩(wěn)定性基團(tuán)，因此導(dǎo)致曝光區(qū)域的極性轉(zhuǎn)換。其結(jié)果，抗蝕劑的曝光區(qū)域與未曝光區(qū)域之間溶解度存在差異，抗蝕劑未曝光區(qū)域被特定有機(jī)顯像劑如酮類、酯類或者醚類有機(jī)顯影劑消除，因此，保留了由于不溶性曝光區(qū)域而生成的圖案。
[0004]由于這種特定的作用機(jī)理，將常規(guī)的193nm光致抗蝕劑適用于NTD抗蝕劑的情況，會(huì)引發(fā)特定的問(wèn)題。作為其一例，顯影后的光致抗蝕劑圖案，相比于曝光前抗蝕劑層，其厚度損失很多，因而，在后續(xù)蝕刻的時(shí)候，抗蝕劑圖案的一部分完全被蝕刻掉，導(dǎo)致圖案缺陷。如上所述的厚度損失，是通過(guò)常規(guī)使用的大體積的酸不穩(wěn)定性基團(tuán)，例如大型的三級(jí)酯基，從抗蝕劑層切斷而損失所引起的。為了極性轉(zhuǎn)換，就只需要如上大體積的酸不穩(wěn)定性基團(tuán)的常規(guī)193nm光致抗蝕劑而言，厚度損失因如上基團(tuán)的高含量而更加嚴(yán)重。為了解決上述問(wèn)題，若使用更厚的抗蝕劑層，則有可能發(fā)生圖案龜裂以及焦點(diǎn)減少等其他問(wèn)題，因此并非實(shí)際意義的解決方案。另外，在NTD使用典型的193nm光致抗蝕劑的情況所發(fā)生的圖案龜裂，由于從(甲基)丙烯酸酯的基礎(chǔ)聚合物，特別是單獨(dú)參與極性轉(zhuǎn)換的特定酸不穩(wěn)定性基團(tuán)，例如，切斷叔烷基酯以及縮醛離去基團(tuán)后，光致抗蝕劑的曝光區(qū)域所產(chǎn)生的相對(duì)大量的(甲基)丙烯酸單元，導(dǎo)致問(wèn)題更惡化。此外，為了極性轉(zhuǎn)換而單獨(dú)依賴在上述極性較大的酸不穩(wěn)定性基團(tuán)的這種常規(guī)光致抗蝕劑用于NTD的情況，存在另一種問(wèn)題是抗蝕刻性降低。
[0005]因此，正在積極進(jìn)行解決上述問(wèn)題的研究。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:韓國(guó)特許公開第2012-0026991號(hào)(2012.03.20公開)
[0009]專利文獻(xiàn)2:韓國(guó)特許公開第2012-0061757號(hào)(2012.06.13公開)
[0010]專利文獻(xiàn)3:韓國(guó)特許公開第2012-0078672號(hào)(2012.07.10公開)
[0011]專利文獻(xiàn)4:韓國(guó)特許公開第2012-0098540號(hào)(2012.09.05公開)[0012]專利文獻(xiàn)5:韓國(guó)特許公開第2012-0101618號(hào)(2012.09.14公開)
[0013]專利文獻(xiàn)6:韓國(guó)特許公開第2012-0114168號(hào)(2012.10.16公開)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]本發(fā)明的目的在于提供一種抗蝕劑用聚合物，利用光刻技術(shù)形成圖案時(shí)，特別是，通過(guò)Nro方式形成圖案時(shí)，防止厚度減少以及抗蝕劑的抗蝕刻性低下，從而形成具有優(yōu)異的感光度、分辨率以及對(duì)比度的抗蝕圖案而有用。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于提供含有上述聚合物的抗蝕劑組合物。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供一種抗蝕劑用聚合物，其為含有羥基的金剛烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物，上述均聚物中羥基部分或全部被縮醛基(acetal group)取代。
[0018]優(yōu)選上述抗蝕劑用聚合物具有下述化學(xué)式I的結(jié)構(gòu):
[0019][化學(xué)式I]
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種抗蝕劑用聚合物，其為含有羥基的金剛烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物，上述均聚物中羥基部分或全部被縮醛基取代。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑用聚合物，其中， 上述抗蝕劑用聚合物具有下述化學(xué)式I的結(jié)構(gòu): [化學(xué)式I]
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑用聚合物，其中， 上述抗蝕劑用聚合物選自由下述化學(xué)式Ia至Ie的化合物所組成的組中，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑用聚合物，其中， 上述抗蝕劑用聚合物通過(guò)凝膠滲透色譜法(gel permeation chromatography:GPC)聚苯乙烯換算的重均分子量為1000~100000g/mol。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑用聚合物，其中， 上述抗蝕劑用聚合物的分子量分布，即重均分子量與數(shù)均分子量之比(Mw/Mn)為I至3。
6.一種抗蝕劑組合物，其中， 該組合物含有權(quán)利要求1所述的抗蝕劑用聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗蝕劑組合物，其為上述反轉(zhuǎn)顯影用抗蝕劑組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗蝕劑組合物，其中， 相對(duì)于抗蝕劑組合物的總重量，上述抗蝕劑用聚合物的含量為3至20重量％。
9.一種抗蝕劑圖案的形成方法，其包括以下步驟: 將權(quán)利要求6的抗蝕劑組合物涂布在基板上以形成抗蝕劑薄膜的步驟； 對(duì)上述抗蝕劑薄膜進(jìn)行加熱處理之后，曝光為規(guī)定圖案的步驟； 對(duì)曝光的抗蝕劑圖案進(jìn)行顯影的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗蝕劑圖案的形成方法，其中，上述曝光工藝?yán)眠x自由KrF準(zhǔn)分子激光、ArF準(zhǔn)分子激光、極紫外激光、X-射線和電子束所組成的組中的光源來(lái)實(shí)施。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抗蝕劑圖案的形成方法，其中， 上述顯影是利用反 轉(zhuǎn)型有機(jī)顯影液進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】G03F7/004GK104007614SQ201410060300
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】朱炫相, 金三珉, 裴昌完, 任鉉淳 申請(qǐng)人:錦湖石油化學(xué)株式會(huì)社