含有包括氟磺酰胺基团的聚合物的正型光刻胶组合物及其使用方法

专利名称：含有包括氟磺酰胺基团的聚合物的正型光刻胶组合物及其使用方法
背景技术：
发明领域本发明涉及光刻胶组合物，更具体而言，本发明涉及正型光刻胶组合物，其包含聚合物，该聚合物包含衍生自包括氟磺酰胺官能团的磺酰胺单体的第一重复单元。
相关技术的描述在半导体的制造中，光刻工艺通常通过定义电子电路具体图案的掩模，使紫外线投射到涂有一层光敏保护层，即光刻胶的半导体基材上面。暴露在紫外光下，接着烘焙，将诱导光化学反应，该反应改变光刻胶的暴露区域的溶解度。其后，合适的显影剂，典型地为碱的水溶液，被用来选择性地除去暴露区域中或者未暴露区域中的光刻胶，以产生图案化的成像层。从暴露区域中移除的光刻胶被称为正型光刻胶，而从未暴露区域中移除的光刻胶被称为负型光刻胶。所述图案化的成像层典型地覆盖在半导体基材上面，现在该半导体基材可以由另一种半导体制造工艺，例如蚀刻或离子注入来加工，以进行此刻暴露的半导体基材的图案化的加工。
光刻胶通常由聚合物基质、辐射敏感的组分、浇铸溶剂及其它提高性能的添加剂组成。聚合物基质在曝光波长下应具有合理的吸收。在新的光刻胶材料中要考虑的另一参数是材料在给定显影剂中的溶解行为。半导体工业极力支持使用0.263N的氢氧化四甲铵(TMAH)作为光刻胶显影剂。
为了实现希望的光刻性能，正型光刻胶在与显影剂接触时不应膨胀，并且理想的是，在照射前正型光刻胶应该在显影剂中显示出但很微小的溶解性(0-1nm/s)。在照射后，在暴露的区域的正型光刻胶在显影剂中应当具有高的溶解速度，使得它们可以容易地被除掉，这样随后的加工局限于所要求的图案。
为了实现在含水碱显影剂中希望的溶解性能，酸性基团被引入了聚合物结构中。在暴露于248nm波长的光线的光刻胶中，羟基苯乙烯已被广泛用作酸性基团。然而，羟基苯乙烯强烈地吸收目前在辐照工艺中使用的193nm波长的光，并且可以预期，为了提高分辨率，在不远的将来辐照工艺将使用更短的波长。代替地，当使用193nm波长的光来曝光时，目前使用诸如羧酸(-COOH)和六氟醇(HFA)的酸性基团。然而，COOH是相当强的酸性基团，并有与碱性显影剂强的亲和力。具有COOH的聚合物在含水碱显影剂中常常溶胀和/或迅速地溶解。这样，采用含COOH酸性基团的聚合物难以实现在照射前在显影剂中的轻微溶解。HFA酸性基团比COOH要弱得多。这样，基于HFA的光刻胶往往具有更好的溶解性能。然而，由于HFA基团中的高氟含量，所以耐蚀刻性经常是要关心的问题。
因此，仍然需要一种正型光刻胶组合物，它在含水碱显影剂中表现出优异的溶解响应，并且还克服上述与光刻胶组合物相关的问题。
发明简述考虑到正型光刻胶的前述的和其它典型的问题和缺点，这里所公开的是本发明的一个示范性的方面，其提供了一种包含辐射敏感的酸生成剂和聚合物的正型光刻胶组合物。所述聚合物包含衍生自包括如下结构之一的氟磺酰胺单体的第一重复单元， 和
其中M是可聚合的骨架部分，Z是包括-C(O)O-，-C(O)-，-OC(O)-，-O-C(O)-C(O)-O-中的一种的连接部分，R1表示烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种，p和q是0或1，R2表示氢、氟、1至6个碳的烷基、半-或全氟化的1至6个碳的烷基中的一种，n是1至6的整数，R3表示氢、烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种。在本发明的另一个示范性的实施方案中，可聚合的骨架部分M包括以下结构中的一种， 其中R4表示氢、1至20个碳的烷基、半-或全氟化的1至20个碳的烷基和CN中的一种，和 其中t是0至3的整数。
在本发明的另一个示范性的实施方案中，包括氟磺酰胺官能团的磺酰胺单体包含以下结构中的一种，
和(VII)。
在本发明的另一个示范性的实施方案中，包括对酸不稳定的侧挂部分的第二重复单元包含碳酸叔烷基酯、叔烷基酯、叔烷基醚、缩醛和缩酮之一。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述叔烷基酯单体包括以下结构中的一种，
和(XXIII)。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述正型光刻胶还包含衍生自包含以下结构之一的单体的第三单体单元，
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述辐射敏感的酸生成剂包含鎓盐、琥珀酰亚胺衍生物、重氮化合物和硝基苄基化合物中的至少一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述辐射敏感的酸生成剂包含4-(1-丁氧基萘基)四氢噻吩鎓全氟丁烷磺酸盐、三苯基锍全氟丁烷磺酸盐、叔丁基苯基二苯基锍全氟丁烷磺酸盐、4-(1-丁氧基萘基)四氢噻吩鎓全氟辛烷磺酸盐、三苯基锍全氟辛烷磺酸盐、叔丁基苯基二苯基锍全氟辛烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟丁烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟己烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟乙基环己烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐，和全氟丁基磺酰氧基双环[2.2.1]庚-5-烯-2，3-二羧酰亚胺中的至少一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述的正型光刻胶还包含溶剂、猝灭剂和表面活性剂中的至少一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述溶剂包括醚、二元醇醚、芳族烃、酮和酯中的至少一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述溶剂包括丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯和环己酮中的至少一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述猝灭剂包括芳族胺、脂族胺，例如2-苯基苯并咪唑，或氢氧化叔烷基铵，例如氢氧化叔丁铵(TBAH)中的至少一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述表面活性剂包括含氟表面活性剂和含硅氧烷表面活性剂中的至少一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述正型光刻胶组合物包含约1至约30wt.％的聚合物，基于聚合物总重量计约0.5至约20wt.％的酸生成剂，和约70至约99wt.％的溶剂。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述正型光刻胶组合物包含约5至约15wt.％的聚合物，基于聚合物总重量计约0.5至约10wt.％的酸生成剂，和约85至约95wt.％的溶剂。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述正型光刻胶组合物还包含基于聚合物总重量计约0.1至约1.0wt.％的猝灭剂，和基于聚合物总重量计约0.001至约0.1wt.％的表面活性剂。
在本发明的另一个示范性实施方案中，公开了一种在基材上制备用于随后加工相应图案化的基材的、图案化的光刻胶层的方法。该方法包括在基材上沉积正型光刻胶组合物以形成正型光刻胶层，所述正型光刻胶组合物包含辐射敏感的酸生成剂和聚合物，所述聚合物包含衍生自包括如下两种结构之一的氟磺酰胺单体的第一重复单元，
和 其中M是可聚合的骨架部分，Z是包括-C(O)O-，-C(O)-，-OC(O)-，-O-C(O)-C(O)-O-中的一种的连接部分，R1表示烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种，p和q是0或1，R2表示氢、氟、1至6个碳的烷基、半-或全氟化的1至6个碳的烷基中的一种，n是1至6的整数，R3表示氢、烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种，和使所述正型光刻胶层暴露于成像照射图案下，除掉暴露于成像照射图案的一部分正型光刻胶层以露出对应于成像照射图案的基材图案，和随后加工所述基材图案。
在本发明的另一个示范性实施方案中，除掉一部分所述正型光刻胶层是通过使所述正型光刻胶层与含水碱显影剂接触来完成的。
在本发明的另一个示范性实施方案中，随后的加工包括蚀刻所述基材图案和在基材图案中注入离子中的一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述的基材包含绝缘材料、半导体、导体和陶瓷中的一种。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述的成像照射是193nm。
在本发明的另一个示范性实施方案中，所述的成像照射是157nm。
当考虑到以下的说明时，本发明的以上的及其它的示范性方面将会得到更好的认识和理解。然而应当理解，下面给出的描述尽管说明了本发明的示范性实施方案及其很多具体细节，但它们只是为了举例说明而不是为了限制本发明。在本发明范围内，在不背离本发明精神的情况下，可以进行很多的变化和改进，而本发明包括所有的这样的改进。
附图简要说明从参考附图对本发明示范性实施方案的以下详细描述中，将会更好地理解本发明的以上的及其它的示范性方面，其中

图1提供了流程图100，该流程解说明了在本发明的一个示范性实施方案中，在基材上制备用于随后加工相应图案化的基材的、图案化的光刻胶层的方法。
本发明示范性实施方案的详述通常，光刻胶可以包含聚合物基质、辐射敏感的组分如辐射敏感的酸生成剂、溶剂和其它提高性能的添加剂如猝灭剂和表面活性剂。
本发明的一个示范性实施方案涉及包含可以形成聚合物基质的聚合物的正型光刻胶组合物。所述聚合物可以包含衍生自包括氟磺酰胺官能团的磺酰胺单体的第一重复单元，和包括侧挂的对酸不稳定的基团的第二单体单元。
或者，所述聚合物可以还包括包括侧内酯基团的第三单体单元。含有氟磺酰胺官能团的正型光刻胶比包括六氟醇(HFA)酸性基团的常规光刻胶聚合物含有更少的氟，这个特征可以改进光刻胶材料的耐蚀刻性。
此外，氟磺酰胺官能团比在常规光刻胶中使用的HFA基团具有更强的酸性，这样在本发明中可以用较低浓度的氟磺酰胺官能团达到要求的溶解性能，进一步改进所述正型光刻胶的耐蚀刻性。氟磺酰胺官能团的引入还导致好的溶解性能，例如在正型光刻胶的未暴露区的轻微溶解，和同时在正型光刻胶的暴露区的快速溶解。
更具体而言，本发明的聚合物的第一重复单元可以衍生自包括以下两种结构之一的氟磺酰胺单体 和 其中M是可聚合的骨架部分，Z是包括-C(O)O-，-C(O)-，-OC(O)-，-O-C(O)-C(O)-O-中的一种的连接部分，R1表示烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种，p和q是0或1，R2表示氢、氟、1至6个碳的烷基、半-或全氟化的1至6个碳的烷基中的一种，n是1至6的整数，R3表示氢、烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种。
可聚合的骨架部分M的实例可以包括 其中R4表示氢、1至20个碳的线性或支化的烷基、半-或全氟化的1至20个碳的线性或支化的烷基，或CN；和
其中t是0至3的整数。
在本发明的各种示范性实施方案中，包括氟磺酰胺官能团的第一单体可以包括 在各种示范性的实施方案中，本发明的第二单体单元可以包括对酸不稳定的侧挂部分，例如碳酸叔烷基酯、叔烷基酯、叔烷基醚、缩醛和缩酮。这种包括叔烷基酯的第二单体的实例可以包括

或者，在各种示范性实施方案中，本发明聚合物的第三单体单元可以允许进一步调节例如溶解性能、热性能和耐蚀刻性。这种第三单体的实例可以包括
在各种示范性的实施方案中，辐射敏感的酸生成剂(还称为光致酸生成剂)可以用于本发明的光刻胶组合物中。这些光致酸生成剂是在暴露于辐照下时产生酸的化合物。在各种示范性实施方案中，可以使用任何适宜的光致酸生成剂，只要本发明的前述光刻胶组合物与所选择的光致酸生成剂的混合物在有机溶剂中充分溶解，并且所得到的溶液可以通过成膜方法如旋涂等形成均匀的薄膜。如本领域技术人员在读完本申请后所熟知的，可以在本发明的各种示范性实施方案中采用下列示例性种类的光致酸生成剂鎓盐、琥珀酰亚胺衍生物、重氮化合物和硝基苄基化合物等。为了使酸扩散最小化以获得高的分辨能力，所述光致酸生成剂可以是这样的，即它们在暴露于辐照时产生大体积的酸。这种大体积的酸可以包括至少4个碳原子。
可以在本发明中采用的优选的光致酸生成剂是鎓盐，例如碘鎓盐或锍盐，和/或琥珀酰亚胺衍生物。在本发明的各种示范性实施方案中，优选的光致酸生成剂可以包括4-(1-丁氧基萘基)四氢噻吩鎓全氟丁烷磺酸盐、三苯基锍全氟丁烷磺酸盐、叔丁基苯基二苯基锍全氟丁烷磺酸盐、4-(1-丁氧基萘基)四氢噻吩鎓全氟辛烷磺酸盐、三苯基锍全氟辛烷磺酸盐、叔丁基苯基二苯基锍全氟辛烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟丁烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟己烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟乙基环己烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐，和全氟丁基磺酰氧基双环[2.2.1]庚-5-烯-2，3-二羧酰亚胺。这些光致酸生成剂的任何一种可以单独使用，或以两种或更多种的混合物形式使用。
所选择的具体的光致酸生成剂取决于用于使光刻胶形成图案的辐照。目前，可以得到适合从可见光范围至X-射线的各种各样不同波长光的光致酸生成剂；因此，光刻胶的成像可以使用深紫外线(deep-UV)、远紫外线、电子束、激光或任何其它选择的被认定为可用的辐射源来进行。
如上所述，本发明的正型光刻胶组合物可以还包含溶剂，及其它提高性能的添加剂，例如猝灭剂和表面活性剂。
在本发明的各种示范性实施方案的正型光刻胶组合物中，可以采用本领域技术人员所熟知的溶剂。可以使用这种溶剂来溶解正型光刻胶组合物的含氟磺酰胺的聚合物和其它组分。这种溶剂的示例性实例可以包括但不限于醚、二元醇醚、芳族烃、酮、酯等。优选的溶剂可以包括丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯和环己酮。这些溶剂的任何一种可以单独使用，或以两种或更多种的混合物形式使用。
可以在本发明的正型光刻胶组合物中使用的猝灭剂可以包含清除痕量的酸、同时对正型光刻胶的性能没有过分影响的弱碱。这些猝灭剂的示例性实例可以包括芳族或脂族的胺，例如2-苯基苯并咪唑，或氢氧化叔烷基铵，如氢氧化叔丁铵(TBAH)。
可以在本发明的正型光刻胶组合物中使用的表面活性剂可以改善本发明的正型光刻胶组合物的涂敷均匀性。这种表面活性剂的示例性实例包括含氟表面活性剂，例如3M的FC-430，含硅氧烷表面活性剂，例如Union Carbide的SILWET系列等。
在本发明的各种示范性实施方案中，本发明的正型光刻胶组合物可以包含(i)约1至约30wt.％，更优选约5至约15wt.％的包括氟磺酰胺官能团的聚合物；(ii)基于所述聚合物总重量的约0.5至约20wt.％，更优选约0.5至约10wt.％的光致酸生成剂；和(iii)溶剂，其典型地可以以组合物的约70至约99wt.％，更优选约85至约95wt.％的量存在。
在各种示范性实施方案中，所述正型光刻胶组合物可以还包含典型地可以以基于聚合物总重量计约0.1至约1.0wt.％的量存在的猝灭剂，和典型地可以以基于聚合物总重量计约0.001至约0.1wt.％的量存在的表面活性剂。
在本发明的示范性实施方案中，上述正型光刻胶组合物的各种实例可以在半导体元件制造中用作成像层。可以通过本领域中众所周知的技术，例如旋涂来将所述正型光刻胶涂敷到选择的基材上。然后，在上面已涂敷了正型光刻胶的选择的基材可以优选地被烘焙(曝光前烘焙)，以除掉溶剂，和改进光刻胶成像层的粘结性。在各种示范性实施方案中，典型的曝光前烘焙温度可以为约80℃至约150℃，典型的光刻胶厚度可以为约100nm至约500nm。
在本发明的各种示范性实施方案中，所述正型光刻胶可以通过图案化的掩膜暴露于适宜的辐射源。在暴露于适宜的辐射源后，可以接着进行曝光后的烘焙，和随后的光刻胶成像层在含水碱显影剂如0.263NTMAH显影剂中的显影，该显影步骤除掉已暴露于辐射源的那些部分的正型光刻胶，以形成光刻胶成像层的图案。
所述光刻胶成像层的图案包括一部分光刻胶层已被除掉的区域，和光刻胶层的剩余部分未被除掉的区域。在部分光刻胶层已被除掉的区域，下面的基材材料，例如抗反射层、半导体、绝缘材料、陶瓷等被暴露出来，这样露出的基材材料对应于光刻胶成像层的图案。此时，这种暴露的基材材料图案可用于随后的加工，例如在用于半导体元件的制造中的一系列加工中所采用的蚀刻和离子注入。
图1图示说明了流程图100，其概述了在基材上制备正型光刻胶层方法，包括在基材上沉积正型光刻胶组合物以形成正型光刻胶层的110，使所述正型光刻胶层暴露于成像辐射图案的120，除掉已暴露于成像辐射图案的一部分正型光刻胶层的130，和露出与成像照射图案相对应的基材图案以供随后加工的140。
在本发明的各种示范性实施方案中，本发明的正型光刻胶组合物可以被用来产生光刻胶成像层，该光刻胶成像层又可以用于产生可以在半导体集成电路的制造中使用的图案化的底层基材材料结构，例如金属布线线路、用于接触或通路的孔、绝缘结构如金属镶嵌槽或浅的隔离槽、或在电容性结构中使用的槽等。
提供以下的实施例以进一步举例说明本发明的示范性实施方案。
实施例1I-VIII-XVI共聚物的合成将0.2g(0.0012摩尔)的2，2’-偶氮二异丁腈(AIBN)加入到1.57g(0.006摩尔)的甲基丙烯酸2-三氟甲磺酰氨基乙基酯(I)、4.21g(0.018摩尔)甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯(VIII)、3.55g(0.016摩尔)5-甲基丙烯酰氧基-2，6-降冰片烷内酯(carbolactone)(XVI)和0.081g(0.0004摩尔)十二烷硫醇在28g的2-丁酮中的溶液中。通过使干燥的N2鼓泡通过溶液0.5小时使所述溶液脱氧，然后使溶液回流12小时。将该溶液的反应混合物冷却至室温，并在强烈搅拌下在400ml的己烷中沉淀。通过过滤收集所得到的白色固体，并用几批己烷洗涤，在真空下于60℃干燥20小时。
实施例2光刻评价为了可评价的光刻试验的目的，通过混合以下所述的以重量份表示的材料，制备含I-VIII-XVI共聚物(实施例1)的光刻胶复配物丙二醇单甲基醚乙酸酯 90I-VIII-XVI共聚物 9.504-(1-丁氧基萘基)四氢噻吩鎓全氟辛烷磺酸盐 0.4752-苯基苯并咪唑 0.025将制备的光刻胶复配物旋涂到涂敷在硅晶片上的抗反射材料(AR40，Shipley Company)层上面30秒。在真空热板上，在130℃下温和烘焙光刻胶层60秒钟，以产生厚度为约0.24μm的薄膜。然后使晶片暴露在193nm的辐射(ASML扫描器，0.75NA)下。曝光图案是不同尺寸直至最小0.09μm的一排线条和间隙。曝过光的晶片在真空热板上于130℃进行曝光后烘焙90秒钟。然后用0.263 N TMAH显影剂搅动显影所述晶片60秒钟。然后用扫描电子显微镜(SEM)检查所得到的光刻胶成像层的图案。110nm，即0.11μm及以上的线/间隙对的图案清晰可辨，并表现出锐利的轮廓，很少或没有模糊。
尽管通过示范性的实施方案描述了本发明，本领域技术人员将会认识到，在所附权利要求的精神和范围内，可以进行一些改变来实施本发明。
还有，应当指出，申请人的意图是涵括所有权利要求要素的等同要素，即使这些权利要求要素在以后的程序中被修改。
权利要求
1.一种正型光刻胶组合物，其包含辐射敏感的酸生成剂；和聚合物，所述聚合物包含衍生自包括如下两种结构之一的氟磺酰胺单体的第一重复单元， 和 其中M是可聚合的骨架部分，Z是包括-C(O)O-，-C(O)-，-OC(O)-，-O-C(O)-C(O)-O-中的一种的连接部分，R1表示烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种，p和q是0或1，R2表示氢、氟、1至6个碳的烷基和半-或全氟化的1至6个碳的烷基中的一种，n是1至6的整数，R3表示氢、烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种，和包括侧挂的对酸不稳定的部分的第二重复单元。
2.权利要求1的正型光刻胶组合物，其中所述可聚合的骨架部分M包括以下结构中的一种， 其中R4表示氢、1至20个碳的烷基、半-或全氟化的1至20个碳的烷基和CN中的一种，和 其中t是0至3的整数。
3.权利要求1的正型光刻胶组合物，其中所述包括氟磺酰胺官能团的磺酰胺单体包含以下结构中的一种 和(VII)。
4.权利要求1的正型光刻胶组合物，其中所述包括对酸不稳定的侧挂部分的第二重复单元包含碳酸叔烷基酯、叔烷基酯、叔烷基醚、缩醛和缩酮中的一种。
5.权利要求4的正型光刻胶组合物，其中所述的叔烷基酯单体包含如下结构中的一种 和(XXIII)。
6.权利要求1的正型光刻胶组合物，还包含衍生自包含以下结构之一的单体的第三单体单元，
7.权利要求1的正型光刻胶组合物，其中所述的辐射敏感的酸生成剂包含鎓盐、琥珀酰亚胺衍生物、重氮化合物和硝基苄基化合物中的至少一种。
8.权利要求7的正型光刻胶组合物，其中所述的辐射敏感的酸生成剂包含4-(1-丁氧基萘基)四氢噻吩鎓全氟丁烷磺酸盐、三苯基锍全氟丁烷磺酸盐、叔丁基苯基二苯基锍全氟丁烷磺酸盐、4-(1-丁氧基萘基)四氢噻吩鎓全氟辛烷磺酸盐、三苯基锍全氟辛烷磺酸盐、叔丁基苯基二苯基锍全氟辛烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟丁烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟己烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓全氟乙基环己烷磺酸盐、二(叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐，和全氟丁基磺酰氧基双环[2.2.1]庚-5-烯-2，3-二羧酰亚胺中的至少一种。
9.权利要求1的正型光刻胶组合物，还包含溶剂、猝灭剂和表面活性剂中的至少一种。
10.权利要求9的正型光刻胶组合物，其中所述的溶剂包含醚、二元醇醚、芳族烃、酮和酯中的至少一种。
11.权利要求9的正型光刻胶组合物，其中所述的溶剂包含丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯和环己酮中的至少一种。
12.权利要求9的正型光刻胶组合物，其中所述的猝灭剂包含芳族胺、脂族胺和氢氧化叔烷基铵中的至少一种。
13.权利要求9的正型光刻胶组合物，其中所述的表面活性剂包含含氟表面活性剂和含硅氧烷表面活性剂中的至少一种。
14.权利要求9的正型光刻胶组合物，其中所述正型光刻胶组合物包含约1至约30wt.％的聚合物；约0.5至约20wt.％的酸生成剂，以所述聚合物的总重量为基础计；和约70至约99wt.％的溶剂。
15.权利要求14的正型光刻胶组合物，其中所述正型光刻胶组合物包含约5至约15wt.％的聚合物；约0.5至约10wt.％的酸生成剂，以所述聚合物的总重量为基础计；和约85至约95wt.％的溶剂。
16.权利要求14的正型光刻胶组合物，其中所述正型光刻胶组合物还包含约0.1至约1.0wt.％的猝灭剂，以所述聚合物的总重量为基础计；和约0.001至约0.1wt.％的表面活性剂，以所述聚合物的总重量为基础计。
17.一种在基材上制备图案化的光刻胶层的方法，该图案化的光刻胶层用于随后加工相应图案化的基材，该方法包括在基材上沉积正型光刻胶组合物以形成正型光刻胶层，所述正型光刻胶组合物包含辐射敏感的酸生成剂和聚合物，所述聚合物包含衍生自包括如下结构之一的氟磺酰胺单体的第一重复单元， 和 其中M是可聚合的骨架部分，Z是包括-C(O)O-，-C(O)-，-OC(O)-，-O-C(O)-C(O)-O-中的一种的连接部分，R1表示烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种，p和q是0或1，R2表示氢、氟、1至6个碳的烷基和半-或全氟化的1至6个碳的烷基中的一种，n是1至6的整数，R3表示氢、烷基、芳基、半-或全氟化的烷基和半-或全氟化的芳基中的一种；和包括侧挂的对酸不稳定的部分的第二重复单元；使所述正型光刻胶层暴露于成像照射图案下；除掉暴露于成像照射图案的一部分正型光刻胶层，以露出对应于成像照射图案的基材图案；和随后加工所述基材图案。
18.权利要求17的方法，其中除掉一部分所述正型光刻胶层是通过使所述正型光刻胶层与含水碱显影剂接触来完成的。
19.权利要求17的方法，其中所述随后的加工包括蚀刻所述基材图案和在基材图案中注入离子中的一种。
20.权利要求17的方法，其中所述的基材包含绝缘材料、半导体、导体和陶瓷中的一种。
21.权利要求17的方法，其中所述成像照射是193nm。
22.权利要求17的方法，其中所述成像照射是157nm。
全文摘要
一种包含辐射敏感的酸生成剂和聚合物的正型光刻胶组合物，该聚合物可以包括衍生自包括氟磺酰胺官能团的磺酰胺单体的第一重复单元，和可以包括侧挂的对酸不稳定的部分的第二重复单元。所述正型光刻胶组合物可以还包含溶剂、猝灭剂和表面活性剂中的至少一种。可以在基材上形成由所述正型光刻胶组合物制造的图案化的光刻胶层，所述正型光刻胶层可以暴露于成像照射图案，暴露于成像照射图案的一部分正型光刻胶层可以被除掉，以露出相应图案化的基材，用于在半导体元件制造中的随后加工中。
文档编号G03F7/004GK1637603SQ20051000360
公开日2005年7月13日 申请日期2005年1月7日 优先权日2004年1月8日
发明者李文杰, P·R·沃拉纳斯 申请人:国际商业机器公司