专利名称：高分子化合物及包含其的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子化合物及包含其的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物。
背景技术：
在半导体器件、液晶器件等各种电子器件的微细结构的制造中，广泛使用平版印刷法。但是，伴随着器件结构的微细化，要求平版印刷工序中的抗蚀剂图案的微细化。现在，根据平版印刷法，例如，最先端领域中，形成线宽为90nm程度的微细的抗蚀剂图案变为可能。但是，将来要求形成更加微细的图案。为了达到形成比90nm更微细的图案，曝光装置和对应于它的抗蚀剂的开发成为最重要的部分。对于曝光装置正在进行着F2准分子激光、极紫外光(EUV)、电子射线、X线、软X线等光源波长的短波长化或透镜的数值孔径(NA)的增大等开发。但是，光源波长的短波长化中，需要昂贵的新的曝光装置，高NA化中，分辨率与焦点深度幅存在互相矛盾的关系，因此即使提高分辨率也存在焦点深度幅低下的问题。最近，作为能够解决这样的问题的平版印刷技术，报道有称为液浸曝光方法的方法。该方法中，在曝光时，在透镜与基板上的抗蚀剂膜之间的至少抗蚀剂膜上介入给定厚度的纯水或者氟系非活性液体·等的液相折射率介质(折射率液体，浸溃液)。该方法中，将以往方法中填充有空气或氮气等非活性气体的曝光光路空间通过例如像纯水一样的折射率(η)更大的液体来取代，由此即使利用同样的曝光波长的光源，也与利用更短波长的光源的情况或利用高NA透镜的情况相同，在实现高分辨性的同时还没有降低焦点深度幅。根据这样的液浸曝光法，利用安装在现有装置的透镜，能够以低费用实现高分辨性更优异且焦点深度也优异的抗蚀剂图案的形成，因此颇受关注。
发明内容
技术问题本发明一方面提供用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物的高分子化合物，所述高分子化合物在液体平版印刷工序中具有高的后退接触角，提高了溶解性和抗蚀剂的线边缘粗糙度(LER)，在液浸曝光工艺中使用时即使用量少效果也优异。本发明另一方面提供包含上述高分子化合物的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物。本发明另一方面提供利用上述用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物的光致抗蚀剂图案的形成方法。解决问题的方案根据本发明的一方面，提供高分子化合物，其包含:下述化学式I所示的重复单元100摩尔份；下述化学式2所示的重复单元10至900摩尔份；以及
下述化学式3所示的重复单元10至900摩尔份，并且上述高分子化合物具有1，000至100，000的重均分子量:〈化学式IX化学式2X化学式3>
权利要求
1.一种高分子化合物，包含: 下述化学式I所示的重复单元100摩尔份； 下述化学式2所示的重复单元10至900摩尔份；以及 下述化学式3所示的重复单元10至900摩尔份， 所述高分子化合物具有1，000至100，000的重均分子量， <化学式IX化学式2>〈化学式3>
2.根据权利要求1所述的高分子化合物，其中， 所述1、R3> R4> R5和R6各自独立地是氢原子(H)、氟原子(F)、甲基、乙基、丙基、被一个以上的氟取代的碳数I至20的烷基，被一个以上的羟基取代的碳数I至20的烷基， 包含于所述R2的I至4个氢被所述化学式a所示的基团取代， 所述R7是氢原子、被一个以上的羟基取代的碳数I至25的烷基，或者被一个以上的羧基取代的碳数I至25的烷基， 所述R8是氢原子、或者被取代或未被取代的碳数I至10的烷基，R9是单键、或者被取代或未被取代的碳数I至5的亚烷基。
3.根据权利要求1所述的高分子化合物，其中，所述化学式I所示的重复单元由下述化学式1-1至化学式1-18中的任一个表示:<化学式1-1X化学式1-2X化学式1-3>。如- - 十.0=)Q=
4.根据权利要求1所述的高分子化合物，其中，所述化学式2所示的重复单元由下述化学式2-1表不: <化学式2-1>
5.根据权利要求1所述的高分子化合物，其中，所述化学式3所示的重复单元由下述化学式3-1至化学式3-3中的一个表示: <化学式3-1X化学式3-2X化学式3-3>
6.根据权利要求1所述的高分子化合物，其中，进一步包含下述化学式4所示的重复单元I至900摩尔份以及下述化学式5所示的重复单元10至100摩尔份中的一个以上:<化学式4>
7.根据权利要求6所述的高分子化合物，其中， 所述Rltl和R13各自独立地是氢原子(H)、氟原子(F)、甲基、乙基、丙基、被一个以上的氟取代的碳数I至20的烷基、被一个以上的羟基取代的碳数I至20的烷基， 所述R12可以是氢原子、被一个以上的羟基取代的碳数I至25的烷基、或者被一个以上的羧基取代的碳数I至25的烷基，所述Rn、R15和R17可以是单键、或者被取代或未被取代的碳数I至5的亚烷基，所述R16可以是-COO-，R18和R19是氟原子(F)。
8.根据权利要求6所述的高分子化合物，其中，所述化学式4所示的重复单元由下述化学式4-1至化学式4-12表不: <化学式4-1X化学式4-2X化学式4-3>
9.根据权利要求6所述的高分子化合物，其中，所述化学式5所示的重复单元由下述化学式5-1至化学式5-11表不: <化学式5_1>〈化学式5_2>
10.根据权利要求1所述的高分子化合物，其中，所述高分子化合物由下述化学式6至化学式11表示: <化学式6>
11.根据权利要求6所述的高分子化合物，其中，所述高分子化合物由下述化学式12至化学式20表不: <化学式12>
12.一种用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，包含权利要求1至11中任一项所述的高分子化合物和溶剂。
13.根据权利要求12所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，所述高分子化合物的含量以溶剂100重量份为基准为I至20重量份。
14.根据权利要求12所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，所述溶剂选自由一元醇类、多元醇类、多元醇的烷基醚类、多元醇的烷基醚乙酸酯类、醚类、环状醚类、烷烃类、烷氧基烷烃类、芳烃类、酮类、酯类以及水组成的组中的I种以上。
15.根据权利要求14所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，所述一元醇类为碳数9至11的一元醇。
16.根据权利要求14所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，所述多元醇类为碳数4至8的二元醇。
17.根据权利要求14所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，所述烷氧基烷烃类为碳数3至16的二烷氧基烷烃、三烷氧基烷烃或者四烷氧基烷烃。
18.根据权利要求14所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，所述烷氧基烷烃类选自二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、二丁氧基甲烷、三甲氧基甲烷、三乙氧基甲烷、三丙氧基甲烷、1，2- 二乙氧基乙烷、1，1- 二乙氧基乙烷、1，1- 二甲氧基乙烷、1，2- 二甲氧基乙烧、1，2_ 二丁氧基乙烧、I, I, 1-二甲氧基乙烧、I，1- 二乙氧基丙烧、2，2_ 二甲氧基丙烷、2，2- 二乙氧基丙烷、1，1- 二乙氧基异丁烷、1，5- 二甲氧基戊烷、1，6- 二甲氧基己烷、1，1- 二甲氧基辛烷、1，1- 二甲氧基十二烷、双(2-乙氧基乙基)醚及双(2-甲氧基乙基)醚中的一种以上。
19.根据权利要求12所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，进一步包含放射线敏感性光生酸剂和酸化合物中的I种以上。
20.根据权利要求19所述的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物，其中，所述光生酸剂和酸化合物中的I种以上的含量为相对于高分子化合物100重量份为0.001至10重量份。
21.一种光致抗蚀剂图案的形成方法，包含如下步骤: 在基板上涂布光致抗蚀剂组合物而形成光致抗蚀剂膜的步骤；在所述光致抗蚀剂膜上涂布根据权利要求12的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物而形成抗蚀剂保护膜的步骤； 在所述抗蚀剂保护膜和透镜之间配置液浸介质的步骤；以及 通过所述液浸介质和具有给定图案的掩模向所述光致抗蚀剂膜和抗蚀剂保护膜照射放射线，进行显影而形成抗蚀 剂图案的步骤。
全文摘要
本发明提供高分子化合物及包含其的用于液浸曝光工艺的抗蚀剂保护膜组合物。
文档编号G03F7/027GK103221437SQ201180055444
公开日2013年7月24日 申请日期2011年10月14日 优先权日2010年11月17日
发明者韩万浩, 朴钟庆, 金炫辰, 金宰贤 申请人:株式会社东进世美肯