用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物、组合物以及使用所述组合物形成半导体装置图案的方法

文档序号:3614549
专利名称:用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物、组合物以及使用所述组合物形成半导体装置图案的方法
技术领域
本发明涉及一种用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,且更具体地涉及一种用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其用于液体浸没式光刻技术过程以保护光致抗蚀剂层。本发明还涉及用于形成抗蚀剂保护膜的组合物,以及使用所述组合物形成半导体装置图案的方法。
背景技术
光刻技术广泛应用于例如半导体装置和液晶装置的多种电子装置的微观结构的制造。随着电子装置小型化,对于微图案抗蚀剂的需要在光刻过程中日益变得更加重要。在 90nm或者更细的微图案的制造中,开发曝光装置和与它相应的抗蚀剂(resist)变成了重要的问题。通常,使用短波长光源例如F2准分子激光、远紫外线(EUV)、电子束、X射线和软 X射线以及增大透镜的数值孔径(NA)是曝光装置开发的焦点。然而,昂贵的新曝光装置要求向短波长光源的转变。同时,所述NA的增大引起分辨率和景深范围之间的是相互折损的关系(trade-off relation),因此分辨率的增加伴随着景深范围的减小。液体浸没式光刻技术(Liquid immersion lithography)是能够解决该问题的光刻过程。在液体浸没式光刻技术中,至少一种液体,例如纯水、基于氟的惰性液体等以预定厚度被置于紧接着基底的抗蚀剂层上,以便液体浸没介质(浸没溶液、具有折射系数的液体等)能在所述曝光过程中介于透镜和抗蚀剂层之间。结果,在曝光过程中,已经充满光路的惰性气体例如空气和氮气被具有大于所述惰性气体的折射系数的液体浸没介质,例如纯水,所替换。通过所述的替换,即使使用与曝光同样波长的光源,对于短波长光源或更高NA的透镜的情况,在防止景深范围劣化的同时都获得较高的分辨率。因此,液体浸没式光刻技术提供了一种廉价的技术,该技术对于利用已经安装在预成装置(pre-existing device)中的透镜,能够形成既具有高分辨率又具有宽景深范围的抗蚀剂图案,并且因此, 很多关注已经给予液体浸没式光刻技术。然而,由于抗蚀剂膜在液体浸没式光刻技术的曝光过程中直接接触液体浸没介质,可能发生液体的侵入。此外,由于所述液体浸没介质,所述抗蚀剂材料可能浸浙 (leaching)到环境中。

发明内容
本发明提供了一种用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其包括由以下通式1所示的重复单元通式权利要求
1. 一种用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其包括由以下通式1所示的重复单元通式1
2.根据权利要求1所述的用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其中,基于所述聚合物的全部重复单元的重量,所述通式1的重复单元的量的范围为1-100重量%,且所述聚合物的重均分子量范围为1000至100000。
3.根据权利要求1所述的用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其中,所述通式1代表的重复单元是选自由以下通式Ia至通式Io所示的重复单元所组成的组中的一种或几种
4.根据权利要求1所述的用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其中,所述聚合物是由以下通式2所示的化合物 通式2
5.根据权利要求1所述的用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其中,所述聚合物是由以下通式3所示的化合物 通式3
6.根据权利要求1所述的用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,其中,所述聚合物是由以下通式4所示的化合物 通式4
7. 一种用于形成抗蚀剂保护膜的组合物包括1-30重量%的用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物,所述聚合物包括由以下通式1所示的重复单元,以及70-99重量%的溶剂通式1
8. 一种形成半导体装置图案的方法,所述方法包括将包括1-30重量%的用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物和70-99重量%的溶剂的用于形成抗蚀剂保护膜的组合物,涂覆至形成在待蚀刻的层顶部的光致抗蚀剂层上,所述的聚合物包括以下通式1所示的重复单元,通过烘烤涂覆后的组合物形成抗蚀剂保护膜,通过液体浸没来曝光在其上形成了所述抗蚀剂保护膜的所述光致抗蚀剂层,并二次烘烤曝光后的光致抗蚀剂层,通过用显影溶液来显影二次烘烤后的光致抗蚀剂层,形成光致抗蚀剂图案,以及使用所述光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜,通过蚀刻所述待蚀刻的层来形成图案; 通式1其中R1是氢原子、氟原子、甲基基团、C1-C20氟烷基基团或C1-C5羟烷基基团,R2 是Cl-ClO直链或支链烷撑基团或烷叉基团、或C5-C10环烷撑基团或环烷叉基团,X是气 GF3其中η是O到5的整数,且*表示所述通式1排除X后的剩余部分, m是X的化学计量系数,是1或2。
全文摘要
本发明公开了一种用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物、用于形成抗蚀剂保护膜的组合物以及使用所述组合物形成半导体装置图案的方法,该聚合物用于液体浸没式光刻技术过程以保护光致抗蚀剂层。所述用于形成抗蚀剂保护膜的聚合物包括由以下通式1所示的重复单元。通式1在通式1中,R1是氢原子(H)、氟原子(F)、甲基基团(-CH3)、C1-C20氟烷基基团或C1-C5羟烷基基团,R2是C1-C10直链或支链烷撑基团或烷叉基团、或C5-C10环烷撑基团或环烷叉基团,X是其中n是0到5的整数,且*表示所述通式1排除X后的剩余部分,m是X的化学计量系数,是1或2。
文档编号C08L33/16GK102329403SQ201110186570
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者朴钟庆, 金德倍, 金炫辰, 韩万浩 申请人:株式会社东进世美肯
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