专利名称：浸液曝光装置用涂布材料组合物、叠层体、叠层体的形成方法以及浸液曝光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在浸液曝光装置的各种传感器等的构件表面形成斥液层的浸液曝光装置用涂布材料组合物、所形成的斥液叠层体、叠层体的形成方法以及浸液曝光装置。 另外，叠层体不仅包括两层以上的多层结构，也包括单层。
背景技术：
在半导体等的集成电路的制造中，使用下述光刻法将由曝光光源的光照射到掩模所得到的掩模的图案像投影至基板上的感光性抗蚀剂层，将上述图案像转印至感光性抗蚀剂层。通常，掩模的图案像经由在感光性抗蚀剂层上相对地移动的投影透镜而投影至感光性抗蚀剂层的所需的位置。近年来，研究了利用在液体介质中光的波长为液体介质的折射率的倒数倍的现象的浸液光刻法。浸液光刻法是在将投影透镜下部与感光性抗蚀剂层上部之间用水等液体介质填充的状态下，将掩模的图案像经由投影透镜投影至基板上的感光性抗蚀剂层的曝光方法。在浸液光刻法中，在使用ArF准分子激光(波长193nm)作为曝光光源的情况下， 投影透镜与感光性抗蚀剂层之间通常由折射率大、光透过性高的液体介质(纯水)填充。因此，为了防止水向周边环境浸入，在光学元件基材(透镜元件)的表面形成具有斥水功能的膜(斥水膜)。而且，这样的斥水膜中使用了例如聚四氟乙烯等氟基材料、丙烯酸类树脂材料或硅基树脂材料等。特别地，为了形成相对于ArF准分子激光具有高透过性的斥水膜，提出了使用环状全氟树脂(例如，参考专利文献1)。此外，还报告了在这样的浸液曝光装置中，在有可能与作为液体介质的纯水接触的定位光学系统的构件，例如保持基板的基板台、搭载有光电传感器的测量台上设置的各种传感器等构件的表面，设置斥水膜。对这样的在构件表面形成的斥水膜不仅要求斥水性， 而且要求在纯水存在下的高耐光性。即，由于在曝光时、测量时照射作为曝光光束的ArF准分子激光，所以对定位光学系统的构件要求即使在纯水存在下受到高能量照射其斥水性也不会降低。然而，以往的包含环状全氟树脂的斥水膜的耐久性不一定充分。因此，需要经常更换设置有斥水膜的构件，在更换时停止浸液曝光装置整体的运行，因此对生产性带来显著的影响。另一方面，由于作为曝光光源广泛使用具有高能量的ArF准分子激光，因此对浸液曝光装置的斥水层要求具有高斥水性、并且具有能够长时间在高能量下维持斥水性的耐久性(耐照射性)。然而，现状是还不知道充分地满足这样的要求的斥水材料。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2007-235088号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明是为了解决这样的问题而作出的，其目的在于提供用于形成斥液性特别是动态斥液性优异、并且在液体介质存在下的耐照射性优异的斥液层的浸液曝光装置用涂布材料组合物。用于解决课题的方法本发明人为了获得能够在低温形成层、所形成的层的斥液性特别是动态斥液性优异、ArF准分子激光的透过性高、并且在浸液曝光装置的液体介质存在下的耐照射性优异的材料而进行了深入研究。其结果是发现了上述物性优异的材料。S卩，本发明的浸液曝光装置用涂布材料组合物是用于在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置的构件表面形成斥液层的组合物，其含有在主链上具有如下重复单元的含氟聚合物，所述重复单元具有在环结构内包含彼此不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构。本发明的叠层体是在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置的构件表面形成的叠层体，其含有在主链上具有重复单元的含氟聚合物，所述重复单元具有在环结构内包含彼此不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构。本发明的叠层体的形成方法是在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置的构件表面形成叠层体的方法，其具有以下工序对所述构件表面进行预处理的工序；在进行了所述预处理的构件表面形成含有具有一种以上官能团的含氟聚合物的第2层的工序；以及在所述第2层上涂布上述本发明的浸液曝光装置用涂布材料组合物来形成第 1层的工序。本发明的浸液曝光装置是照射曝光光束并经由液体将基材曝光的装置，其在构件表面具有上述本发明的叠层体。发明的效果根据本发明，可以获得如下涂布材料组合物，该涂布材料组合物能够在低温形成层，并能形成斥液性特别是动态斥液性良好、ArF准分子激光那样的曝光光束的透过性高、 并且耐照射性优异的层。而且，通过使用该涂布材料组合物，可以在浸液曝光装置的构件特别是定位光学系统、测量台的各种传感器表面形成动态斥液性良好且曝光光束的透过性高、并且耐照射性优异的斥液层，因此可以稳定地实施浸液光刻法。此外，由于该斥液层的耐久性优异，因此长期不需要更换构件，可以降低维护的次数。
图1为概略地显示本发明的实施例中对于激光的耐照射性的评价方法的图。
具体实施例方式以下，对本发明的实施方式进行说明。另外，在本说明书中，将式(a)所示的化合物记为化合物(a)，将式(A)所示的重复单元记为单元(A)。其它式所示的化合物与重复单元也以同样方式记载。本发明的涂布材料组合物是用于在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置中在构件表面形成斥液层的组合物，其含有在主链上具有含氟脂肪族环结构作为重复单元的含氟聚合物(B)，所述含氟脂肪族环结构在环结构内包含彼此不相邻的2个或3 个醚性氧原子。在本发明中，“在环结构内包含彼此不相邻的2个或3个醚性氧原子”是指如下结构2个或3个醚性氧原子不相邻，经由1个或2个以上碳原子来结合而构成环。“脂肪族环结构”是指饱和或不饱和的环结构，优选为5元环或6元环结构，特别优选为饱和脂肪族的5元环或6元环结构。“含氟脂肪族环结构”是指如下结构在构成环的主骨架的碳原子的至少一部分上结合有氟原子或含有氟的基团。“在主链上具有含氟脂肪族环结构作为重复单元”是指，构成含氟脂肪族环的碳原子的1个以上为构成主链的碳链中的碳原子。作为含氟聚合物(B)，优选为具有间二氧杂环戊烯结构的全氟树脂。更优选为包含来源于以下式(bl)所示的含氟化合物(即化合物(bl))的重复单元(Bi)、或来源于以下式 (b2)所示的含氟化合物(即化合物( ))的重复单元(B》中的至少一方的聚合物。还可以使用包含重复单元(Bi)和(B》这两者的聚合物。在本发明中，“来源于化合物的重复单元，，是指通过化合物的聚合而形成的重复单元。
权利要求
1.一种浸液曝光装置用涂布材料组合物，用于在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置的构件表面形成斥液层，所述组合物含有在主链上具有如下重复单元的含氟聚合物，所述重复单元具有在环结构内包含彼此不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构。
2.根据权利要求1所述的浸液曝光装置用涂布材料组合物，所述含氟聚合物是包含来源于下式(bl)所示的含氟化合物、或下式( )所示的含氟化合物的重复单元的聚合物，
3.根据权利要求1或2所述的浸液曝光装置用涂布材料组合物，包含溶解所述含氟聚合物的氟基溶剂。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的浸液曝光装置用涂布材料组合物，所述液体为水，所述斥液层为斥水层。
5.根据权利要求1 4的任一项所述的浸液曝光装置用涂布材料组合物，所述曝光光束为波长193nm的ArF准分子激光。
6.一种叠层体，其形成在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置的构件表面，所述叠层体含有在主链上具有如下重复单元的含氟聚合物，所述重复单元具有在环结构内包含彼此不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构。
7.根据权利要求6所述的叠层体，还具有形成在所述构件表面的、含有具有一种以上官能团的含氟聚合物的层。
8.根据权利要求6或7所述的叠层体，所述在主链上具有重复单元、且所述重复单元具有含氟脂肪族环结构的含氟聚合物是包含来源于下式(bl)所示的含氟化合物或下式(b2) 所示的含氟化合物的重复单元的聚合物，CN 102549714 A式中，W1为氟原子、或碳原子数1 3的全氟烷基或全氟烷氧基；W2和W3各自独立地为氟原子、或可以包含氧原子的碳原子数1 6的全氟烷基；可以由W2和W3形成环状结构；W4 和W5各自独立地为氟原子、或可以包含氧原子的碳原子数1 8的全氟烷基；可以由W4和 W5形成环状结构。
9.根据权利要求6 8的任一项所述的叠层体，所述液体为水。
10.根据权利要求6 9的任一项所述的叠层体，所述曝光光束为波长193nm的ArF准分子激光。
11.一种叠层体的形成方法，在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置的构件表面形成叠层体，所述方法具有以下工序对所述构件表面进行预处理的工序；在进行了所述预处理的构件表面形成含有具有一种以上官能团的含氟聚合物的第2 层的工序；以及在所述第2层上涂布权利要求1 3的任一项所述的浸液曝光装置用涂布材料组合物来形成第1层的工序。
12.一种浸液曝光装置，其照射曝光光束并经由液体将基材曝光，其中在构件表面具有权利要求6 10的任一项所述的叠层体。
全文摘要
本发明涉及浸液曝光装置用涂布材料组合物，用于在照射曝光光束并经由液体将基材曝光的浸液曝光装置的构件表面形成斥液层，其含有在主链上具有重复单元的含氟聚合物，所述重复单元具有在环结构内包含彼此不相邻的2个或3个醚性氧原子的含氟脂肪族环结构。
文档编号G03F7/20GK102549714SQ201080038908
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者横小路修, 武部洋子 申请人:旭硝子株式会社