专利名称：聚合物、其制备方法及包含该聚合物的抗蚀剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及新的共聚物、制备所述聚合物的方法，以及包含所述共聚物的抗蚀剂组合物，更具体地，本发明涉及一种共聚物，当其应用于包括超紫外(EUV)平版印刷术在内的平版印刷术时可获得具有高敏感性、高分辨率、高抗刻蚀性和低除气(outgas)量的令人满意的抗蚀图案，还涉及制备所述共聚物的方法，和包含所述共聚物的抗蚀剂组合物。
背景技术：
随着近年来半导体元件的高度集成，生产超大规模集成板的趋势增长，需要开发用于在平版印刷方法中制作线宽为0.10微米或更小的超精细图案的技术。因此，在曝光过程中使用的光波长从常规使用的g_线和i_线区进一步缩短，因此，关于利用远紫外辐射、KrF准分子激光、ArF准分子激光、EUV、X辐射、电子束等的平版印刷术的研究受到关注。特别是就光源而言，电子束平版印刷术已被评价为下一代或下下一代布图技术， 就此而言，期望开发高敏感性和高分辨率的正性抗蚀剂。另一方面，高敏感性与平版印刷过程中的加工速度直接相关。这是因为高敏感性与电子束的电源相关，当抗蚀剂的敏感性较高时，即使电源的能量较小也能形成图案；但是，敏感性差，则要求具有较高能量的电源。但是，在电子束的情况中，电子束的光往往会被物质吸收，因此，对于EUV平版印刷术，曾经试图利用反射器弥补该特征。但是，用于EUV平版印刷术的反射器不具有100% 的反射效率，从而难以增强电源的性能。就用于电子束的正性抗蚀剂而言，因为敏感性、分辨率和刻线边缘粗糙度处于彼此消长的互补关系，当敏感性增高时，分辨率降低，并且刻线边缘粗糙度变差。因此，非常需要开发可同时满足敏感性、分辨率和刻线边缘粗糙度特征的抗蚀剂。一般用于g-线、i-线、KrF和ArF的常规抗蚀材料是化学增幅抗蚀剂(CAR)，其主要使用通过自由基聚合制得的共聚物。特别是，当将聚合物抗蚀材料如聚甲基丙烯酸甲酯、含有酸离解反应性基团的聚羟基苯乙烯或者聚甲基丙烯酸烷基酯的溶液施用于基底来制备抗蚀剂性薄膜，并且用紫外辐射、远紫外辐射、电子束、超紫外辐射或X-辐射照射该抗蚀剂性薄膜时，可形成线宽约 45-100nm的刻线图。但是，基于共聚物的此类聚合物抗蚀剂的分子量一般为约20，000-100，000，并且分子量分布也相对宽。因此，在制作精细图案的方法中，可能产生粗糙度，并且难以控制图案的尺寸，以至可能降低产品收率。因此，在利用聚合物抗蚀材料的常规平版印刷技术中， 图案的微型化受到限制。为了制作更精细的平版印刷图案，已对各种抗蚀材料进行了研究。但是目前已知的那些单分子型抗蚀化合物存在如低抗刻蚀性、除气量大、在半导体生产工艺用安全溶剂中的溶解度低、抗蚀图案形状差之类的问题。因此，需要新的抗蚀材料，它可同时满足互补特征，诸如令人满意的图案形状、高敏感性及高分辨率，以及令人满意的刻线边缘粗糙度之类。
发明内容
本发明要解决的问题本发明的目的是提供新的共聚物，其显示出在施用抗蚀剂时具有高耐热性，具有优异的成膜性，几乎不可升华，并且能够增强碱可显影性和抗刻蚀性。本发明的另一目的是提供制备上述共聚物的方法，和包含上述共聚物的抗蚀剂组合物。解决所述问题的手段根据本发明的一个方面，提供包含由下式(1)表示的重复单元的共聚物[化学式1]其中R1表示选自烷二基基团、杂烷二基基团、环烷二基基团、杂环烷二基基团、亚芳基基团、杂亚芳基基团和烷基亚芳基基团中的任一个基团；r2表示选自氢原子、烷基基团、杂烷基基团、环烷基基团、杂环烷基基团、芳基基团、杂芳基基团、烷氧基基团和烷基烷氧基基团中的任一个基团；民、礼、1 5和1 6各自独立地表示选自氢原子和含有1-5个碳原子的烷基基团中的任一个；nl表示0-10的整数；n2表示0-10的整数。队可以是选自由下式(1-1)-(1-4)表示的部分中的任一个。[化学式1-1]
权利要求
1.一种共聚物，其包含由下式(1)表示的重复单元 [化学式1]
2.权利要求1的共聚物，其中队表示由下式(1-1)-(1-4)表示的部分中的任一个 [化学式1-1]
3.权利要求1的共聚物，其中所述共聚物的重均分子量经凝胶渗透色谱测试为 500-100，000g/mol。
4.一种制备含有由下式(1)表示的重复单元的共聚物的方法，该方法包括使由下式 (2)表示的化合物和由下式(3)表示的化合物在碱性催化剂存在下反应[化学式1][化学式2]
5.制备包含由式(1)表示的重复单元的共聚物的方法，其中碱性催化剂是选自胺、批啶及它们的组合中的任一个。
6.制备包含由式(1)表示的重复单元的共聚物的方法，其中式O)的化合物和式(3) 的化合物按照1 0.5-1 3.0的摩尔比使用。
7.一种抗蚀剂组合物，其包含权利要求1-3中任一项的共聚物。
全文摘要
提供了一种包含由下式(1)表示的重复单元的共聚物[化学式1]，其中R1表示烷二基基团、杂烷二基基团、环烷二基基团、杂环烷二基基团、亚芳基基团、杂亚芳基基团或烷基亚芳基基团；R2表示氢原子、烷基基团、杂烷基基团、环烷基基团、杂环烷基基团、芳基基团、杂芳基基团、烷氧基基团或烷基烷氧基基团；R3、R4、R5和R6各自独立地表示氢原子或者含有1-5个碳原子的烷基基团；n1表示0-10的整数；n2表示0-10的整数。当被掺入抗蚀剂组合物时，所述共聚物可提供具有高敏感性、高分辨率、高抗刻蚀性和较低除气量的令人满意的抗蚀图案。
文档编号G03F7/004GK102558523SQ20111044786
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月23日 优先权日2010年12月24日
发明者吴贞薰, 朱炫相, 金兑坤, 韩俊熙 申请人:锦湖石油化学株式会社