制备和使用光敏材料的方法_3

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。然而,其他分布可以是可能的。酸单元502和/或可漂浮单元404 的百分比可以提供附加材料的"可漂浮性"和性能(例如,"擦除"不期望的曝光)的控制。 在实施例中,除了可漂浮单元404和酸单元502之外,其他官能团可以键合至聚合物链402。 附加材料500可以是共聚物、混合聚合物或其他聚合物类型。在实施例中,在负性光刻胶中 提供附加材料500。
[0050] 现在进一步详细讨论包括图4和图5中的那些的附加材料的组分。图9中示出了 如组分900所示的附接至聚合物链402的可漂浮单元404的实例。聚合物链402可以是 PHS (诸如DuPont?的PHS聚合物)、丙烯酸、1-10碳单元和/或其他合适的聚合物链。C xFy 单元键合至聚合物链402。CxFy可以提供附加材料(诸如图4的附加材料400和图5的附 加材料500)的"漂浮"性质。C xFy组分可以是直链或支链单元。碳的数量可以介于1和9 之间,包括1和9。
[0051] Rl组分可以将CxFy组分连接至聚合物链402。在其他实施例中,省略Rl组分,并且 CxFy组分直接连接至聚合物链402。Rl单元可以是无支链或支链的、环状或非环状的、具有 氢或卤素的饱和1-9碳单元(例如,烷基、烯烃)、或-S-;-P- ;-P(02)_ ;-C( = 0)S- ;-C( = 0)0- ;-N- ;-C( = 0)N- ;-S020- ;-S020- ;-S02S- ;-S0-S02-,羧酸单元、醚单元、酮单 元、酯单元和/或其他合适的组分。
[0052] 示例性漂浮单元404组分包括以下的每个:
[0053]
[0054] 图10中示出了如组分1000所示的附接至聚合物链402的酸单元502的实例。聚 合物链402可以是PHS、丙烯酸、1-10碳单元和/或其他合适的聚合物链。酸单元502键合 至聚合物链402。酸单元502可以提供附加材料的性质,诸如降低伴随的负性光刻胶中的不 期望的部件的曝光。组分1000可以是图5的附加材料500的部分。
[0055] R2组分可以连接酸单元和聚合物链402。在其他实施例中,省略R2组分,并且酸 单元直接连接至聚合物链402。R2单元可以是无支链或支链的、环状或非环状的、具有氢或 卤素的饱和1-9碳单元(例如,烷基、烯烃)、或-S- ;-P- ;-P(02)_ ;-C( = 0)S- ;-C( = 0) 0- ;-N- ;-C( = 0)N- ;-S020- ;-S020- ;-S02S- ;-S0-S02-,羧酸单元、醚单元、酮单元、 酯单元和/或其他合适的组分以连接酸和聚合物链402。
[0056] 酸单元502的酸的实例可以包括光活性组分(PAC)、光产酸剂(PAG)和/或热产酸 剂(TAG)。该酸可以由阳离子和/或阴离子组成。在热和/或辐射曝光之后,该酸可以向附 加层周围扩散。
[0057] 示例性酸单元502组分包括以下的每个:
[0058]
[0059] 图11中示出了如组分1100所示的附接至聚合物链402的碱单元406的实例。聚 合物链402可以是PHS、丙稀酸、1-10碳单元和/或其他合适的聚合物链。碱单元406键合 至聚合物链402。碱可以提供附加材料的性质,诸如降低伴随的正性光刻胶中的不期望的部 件的曝光。组分1100可以是图4的附加材料400的部分。
[0060] R3组分可以连接碱单元和聚合物链402。在其他实施例中,省略R3组分,并且碱 直接连接至聚合物链402。R3单元可以是无支链或支链的、环状或非环状的、具有氢或卤 素的饱和1-9碳单元(例如,烷基、烯烃)、或-s-;-p-;-p(o2)-;-c( = 0)S-;-C( = 0) 0- ;-N- ;-C( = 0)N- ;-S020- ;-S020- ;-S02S- ;-S0-S02-,羧酸单元、醚单元、酮单元、 酯单元和/或其他合适的组分以连接碱和聚合物链402。
[0061 ] 碱单元406的碱的实例可以包括猝灭剂或光分解碱(PDB)、热分解碱(TDB)。在包 括组分1100的附加材料的曝光之后,碱将向附加材料层周围扩散。
[0062] 示例性碱单元406的组分包括以下的每个:
[0063]
[0064] 如下面所讨论的,本发明提供了将包括碱单元406的附加材料400添加到和/或 沉积在正性光敏层上的实施例。因此,附加材料的碱减少了正性光刻胶的光酸反应。本发明 也提供了将包括酸单元502的附加材料500添加到和/或沉积在负性光敏层上的实施例。 因此,附加材料的酸减少了负性光刻胶中的碱的产生。不管是添加到光刻胶、沉积在光刻胶 上还是与另一光刻胶层混合并且沉积在另一光刻胶层上,附加材料可以在衬底上形成层或 区域,其中光刻胶层或区域位于附加材料下面,附加材料具有例如减少正光刻胶的光酸反 应或减少负光刻胶中的碱的产生的这些性质。
[0065] 在特定实施例中,在沉积在衬底上之前,混合以上在框204中讨论的附加材料和 光敏材料。在实施例中,附加材料与光敏材料的百分比为约2%至约10%。在实施例中,附 加材料与光敏材料的百分比为约5 %。在实施例中,光敏材料中的附加材料的适当的百分比 是沉积时的百分比。该百分比的附加材料可以提供附加材料的厚度和/或性能(例如,"擦 除"不期望的曝光)的控制。
[0066] 在实施例中,通过组分的共聚来形成包括光敏材料(例如,负光刻胶或正光刻胶) 和附加材料的混合物的材料。换句话说,附加材料是光刻胶材料的共聚物。该附加材料可 以是周期共聚物、交替共聚物、统计共聚物、嵌段共聚物,和/或其他适当类型的共聚物。该 共聚物可以是线性的或支链的。光敏材料和附加材料可以被提供在溶剂中。施加至衬底之 后,附加材料可以"漂浮"并且提供沉积的层的上部区域。
[0067] 在另一实施例中,包括光敏材料(例如,负光刻胶或正光刻胶)和附加材料的材料 形成为混合聚合物(或聚合物混合物)。换句话说,附加材料和光刻胶材料是聚合物混合 物。聚合物混合物可以是多相或均相混合物。施加至衬底之后,附加材料可以"漂浮"并且 提供沉积的层的上部区域。
[0068] 在又另一实施例中,制备(并且涂布在如下面讨论的目标上)使用传统的光刻胶 的第一光敏材料。然后在衬底上形成包括附加材料的材料。在实施例中,单独制备的附加材 料也包括光敏材料。例如,附加材料400与正性光刻胶混合。作为另一实例,附加材料500 与负性光刻胶混合。在如上讨论的实施例中,相对于光敏材料的附加材料可以介于约1 %和 约10%之间;例如,相对于光敏材料的附加材料为约5%。在该实施例中,可以降低附加材 料的聚合物链上的可漂浮组分的百分比,或者消除可漂浮组分。
[0069] 然后方法200进行至框208,其中,在目标衬底上形成光刻胶材料和附加材料。在 实施例中,通过旋涂工艺在目标衬底上形成光刻胶材料和/或附加材料。可以同时沉积光 刻胶材料和附加材料。例如,在实施例中,如以上参照框206讨论的,附加材料与光刻胶材 料混合,例如,混合为共聚物或混合聚合物。在其他实施例中,可以首先在目标衬底上形成 光刻胶材料,并且随后在光刻胶材料的层上形成附加材料。在实施例中,在光刻胶材料和附 加材料的沉积之间不进行工艺的情况下,依次沉积附加材料和光刻胶材料。
[0070] 参照图3的实例,光刻胶层306和附加层308示出为设置在衬底302上。光刻胶层 306可以基本类似于以上参照框204讨论的光敏材料。附加层308包括如以上参照框206讨 论的附加材料。在实施例中,附加层308也包括与光刻胶层306相同类型或性的光敏材料。 参照器件300的实例,在实施例中,光刻胶层306是正性光刻胶,并且附加层308包括具有 碱组分的附加材料,诸如以上图4中示出的附加组分400。在器件300的另一实施例中,光 刻胶层306是负性光刻胶,并且附加层308包括具有酸组分的附加材料,诸如图5中示出的 附加组分500。可以通过诸如旋涂的合适的沉积工艺形成光刻胶层306和/或附加层308。 可以在与附加层308相同或不同的工艺中形成光刻胶层306。在实施例中,同时沉积层306 和308的材料,并且通过附加材料"漂浮"至上部区域从而形成层308来形成层308。在实 施例中,层308包括约5 %的附加材料。
[0071] 浸没式光刻方法200进行至框210,其中,对具有光刻胶材料层的衬底实施曝光工 艺。参照图6,示出了光刻系统600。光刻系统600包括具有用于阻挡入射辐射的不透明区 602的光掩模102。提供穿过光掩模102的辐射束108。光刻系统600还包括以上参照图3 描述的目标衬底300。除非下面的权利要求明确列举,否则包括光掩模102的这些示例性实 施例不暗示着本发明的任何部分针对特定的光刻方式。例如,虽然光刻系统600示出了具 有二元材料的光掩模,但是不暗示着本文中讨论的材料和方法限于UV辐射,本文中讨论的 材料和方法可以应用于电子束光刻、其他光掩模类型、浸没式光刻和/或其他合适的方法。
[0072] 光掩模102可以包括硅石、熔融石英、氟化钙(CaF2)、碳化硅、氧化硅-氧化钛合 金或本领域已知的其他合适的材料。不透明层602可以是反射性的、吸收性的或用于图案 化入射的辐射束的不
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