抗蚀剂用聚合物以及含有该聚合物的抗蚀剂组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种抗蚀剂用聚合物以及含有该聚合物的抗蚀剂组合物，其为含有羟基的金刚烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物，上述均聚物中羟基部分或全部被缩醛基取代，利用光刻技术形成图案时，特别是，通过NPD方式形成图案时，可以防止厚度损失，同时防止厚度损失所带来的抗蚀剂的抗蚀刻性降低，从而形成具有优异的感光度和分辨率的微细抗蚀剂图案而有用，且具有优异的对比度改善效果。
【专利说明】抗蚀剂用聚合物以及含有该聚合物的抗蚀剂组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用光刻技术形成图案而有用的抗蚀剂用聚合物以及含有该聚合物的抗蚀剂组合物。
【背景技术】
[0002]近来，光刻(lithography)技术正在积极进行采用ArF浸没式光刻技术(immersion)的大批量制造(HVM、high volumn manufacturing),主要进行实现 50nm 以下线宽的技术开发。特别是，作为用于实现30nm线宽的接触孔(contact hole)图案的方法，正在积极进行反转显影(NTD、negative-tone development)研究。
[0003]反转显影(NTD、negative-tone development)是为了印刷临界暗场层,通过光掩模(bright fileld mask)得到优良的图像品质的图像反转技术。NTD抗蚀剂通常利用含有酸不稳定性基团(acid-labile group)和光酸发生剂(photoacid generator)的树脂。NTD抗蚀剂在光化福射(actinic radiation)下曝光,则光酸发生剂形成酸,曝光后烘焙期间该酸阻断酸不稳定性基团，因此导致曝光区域的极性转换。其结果，抗蚀剂的曝光区域与未曝光区域之间溶解度存在差异，抗蚀剂未曝光区域被特定有机显像剂如酮类、酯类或者醚类有机显影剂消除，因此，保留了由于不溶性曝光区域而生成的图案。
[0004]由于这种特定的作用机理，将常规的193nm光致抗蚀剂适用于NTD抗蚀剂的情况，会引发特定的问题。作为其一例，显影后的光致抗蚀剂图案，相比于曝光前抗蚀剂层，其厚度损失很多，因而，在后续蚀刻的时候，抗蚀剂图案的一部分完全被蚀刻掉，导致图案缺陷。如上所述的厚度损失，是通过常规使用的大体积的酸不稳定性基团，例如大型的三级酯基，从抗蚀剂层切断而损失所引起的。为了极性转换，就只需要如上大体积的酸不稳定性基团的常规193nm光致抗蚀剂而言，厚度损失因如上基团的高含量而更加严重。为了解决上述问题，若使用更厚的抗蚀剂层，则有可能发生图案龟裂以及焦点减少等其他问题，因此并非实际意义的解决方案。另外，在NTD使用典型的193nm光致抗蚀剂的情况所发生的图案龟裂，由于从(甲基)丙烯酸酯的基础聚合物，特别是单独参与极性转换的特定酸不稳定性基团，例如，切断叔烷基酯以及缩醛离去基团后，光致抗蚀剂的曝光区域所产生的相对大量的(甲基)丙烯酸单元，导致问题更恶化。此外，为了极性转换而单独依赖在上述极性较大的酸不稳定性基团的这种常规光致抗蚀剂用于NTD的情况，存在另一种问题是抗蚀刻性降低。
[0005]因此，正在积极进行解决上述问题的研究。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:韩国特许公开第2012-0026991号(2012.03.20公开)
[0009]专利文献2:韩国特许公开第2012-0061757号(2012.06.13公开)
[0010]专利文献3:韩国特许公开第2012-0078672号(2012.07.10公开)
[0011]专利文献4:韩国特许公开第2012-0098540号(2012.09.05公开)[0012]专利文献5:韩国特许公开第2012-0101618号(2012.09.14公开)
[0013]专利文献6:韩国特许公开第2012-0114168号(2012.10.16公开)
【发明内容】
[0014]发明要解决的课题
[0015]本发明的目的在于提供一种抗蚀剂用聚合物，利用光刻技术形成图案时，特别是，通过Nro方式形成图案时，防止厚度减少以及抗蚀剂的抗蚀刻性低下，从而形成具有优异的感光度、分辨率以及对比度的抗蚀图案而有用。
[0016]本发明的另一目的在于提供含有上述聚合物的抗蚀剂组合物。
[0017]为了实现上述目的，根据本发明的一实施例，提供一种抗蚀剂用聚合物，其为含有羟基的金刚烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物，上述均聚物中羟基部分或全部被缩醛基(acetal group)取代。
[0018]优选上述抗蚀剂用聚合物具有下述化学式I的结构:
[0019][化学式I]
[0020]
【权利要求】
1.一种抗蚀剂用聚合物，其为含有羟基的金刚烷基(甲基)丙烯酸酯的均聚物，上述均聚物中羟基部分或全部被缩醛基取代。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂用聚合物，其中， 上述抗蚀剂用聚合物具有下述化学式I的结构: [化学式I]
3.根据权利要求1所述的抗蚀剂用聚合物，其中， 上述抗蚀剂用聚合物选自由下述化学式Ia至Ie的化合物所组成的组中，
4.根据权利要求1所述的抗蚀剂用聚合物，其中， 上述抗蚀剂用聚合物通过凝胶渗透色谱法(gel permeation chromatography:GPC)聚苯乙烯换算的重均分子量为1000~100000g/mol。
5.根据权利要求1所述的抗蚀剂用聚合物，其中， 上述抗蚀剂用聚合物的分子量分布，即重均分子量与数均分子量之比(Mw/Mn)为I至3。
6.一种抗蚀剂组合物，其中， 该组合物含有权利要求1所述的抗蚀剂用聚合物。
7.根据权利要求6所述的抗蚀剂组合物，其为上述反转显影用抗蚀剂组合物。
8.根据权利要求6所述的抗蚀剂组合物，其中， 相对于抗蚀剂组合物的总重量，上述抗蚀剂用聚合物的含量为3至20重量％。
9.一种抗蚀剂图案的形成方法，其包括以下步骤: 将权利要求6的抗蚀剂组合物涂布在基板上以形成抗蚀剂薄膜的步骤； 对上述抗蚀剂薄膜进行加热处理之后，曝光为规定图案的步骤； 对曝光的抗蚀剂图案进行显影的步骤。
10.根据权利要求9所述的抗蚀剂图案的形成方法，其中，上述曝光工艺利用选自由KrF准分子激光、ArF准分子激光、极紫外激光、X-射线和电子束所组成的组中的光源来实施。
11.根据权利要求9所述的抗蚀剂图案的形成方法，其中， 上述显影是利用反 转型有机显影液进行。
【文档编号】G03F7/004GK104007614SQ201410060300
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2013年2月22日
【发明者】朱炫相, 金三珉, 裴昌完, 任铉淳 申请人:锦湖石油化学株式会社