[发明专利]光致抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种光致抗蚀剂组合物，更具体地，本发明涉及一种包含感光高分子聚合物的光致抗蚀剂组合物，所述感光高分子聚合物的侧链上含有α-重氮-1，3-二酮结构的感光高分子。

背景技术

紫外型光致抗蚀剂适用于g线与i线光刻技术。经紫外光(300-450nm)照射后，曝光区内胶膜在显影液中溶解度发生变化，溶解度增加的为正胶，溶解度减少的为负胶。目前，紫外光致抗蚀剂体系主要有以聚乙烯醇肉桂酸酯为代表的光二聚交联型抗蚀剂和环化橡胶抗蚀剂等负性抗蚀剂体系，还有邻重氮萘醌-酚醛树脂体系为代表的正性抗蚀剂体系。紫外负型光刻胶具有抗蚀性强、粘附性好，针孔少、成本低等优点，但由于其在显影时胶膜会溶胀，从而限制了负胶的分辨率，因此负胶主要用于分立器件和中小规模集成电路等分辨要求不太高的电路的制作中。

1983年，IBM公司首次提出了“化学增幅”的概念，此后化学增幅技术被广泛应用于光刻体系以提高抗蚀剂体系的感度。化学增幅，即在感光组成物中加入光产酸源，在光照时发生量子效率不大于1的光化学反应，产生出一种化学增幅剂(例如质子酸和路易斯酸)，这种化学增幅剂在光照停止后，作为高分子化学反应的催化剂，经由加热或水解等途径使高分子进一步发生化学反应，达到增幅的目的，使最初的光化学量子效率得到数百乃至上千倍的增幅。但是化学增幅型光致抗蚀剂存在曝光后的放置问题，即曝光后必须立即后烘，否则胶膜表层会形成不溶的表层皮或出现剖面为T型的图像(称为T-top图像)。它一方面使酸催化反应的效率受到影响，甚至停止，导致曝光区胶膜在显影液中的溶解性质未产生足够的变化，另一方面这种氨盐在碱性显影液中无法溶解，从而导致不溶表皮层或T-top图形。而如果不进行后烘，则残留的酸发生扩散，导致线宽不均匀，很难做出精细图案。

随着时代的发展，对大规模集成电路的容量要求越来越高，因此对分辨率高的光致抗蚀剂的需求也越来越大。

发明内容

本发明提供一种抗蚀剂组合物，包括：

1)5-50％重量感光高分子聚合物，其为由式(II)重复单元组成的均聚物，

其中

R₁代表氢或C₁-C₆-烷基；

R₂代表其中R₃和R₄各自独立地代表氢、卤素、C₁-C₆-烷基、C₁-C₆-烷氧基，或者代表由C₁-C₆-烷基或C₁-C₆-羟烷基取代或未被取代的氨基；

X和Y各自独立地代表O、S或-NR₅，其中R₅代表氢或C₁-C₆-烷基；

n代表1-6之间的任一整数；以及

2)50-95％重量的溶剂。

本发明还提供另一种抗蚀剂组合物，包括：

1)5-50％重量感光高分子聚合物，其为一种共聚物，包括

i)10％至100％以下的式(II)重复单元，

其中

R₁代表氢或C₁-C₆-烷基；

R₂代表其中R₃和R₄各自独立地代表氢、卤素、C₁-C₆-烷基、C₁-C₆-烷氧基，或者代表由C₁-C₆-烷基或C₁-C₆-羟烷基取代或未被取代的氨基；

X和Y各自独立地代表O、S或-NR₅，其中R₅代表氢或C₁-C₆-烷基；

n代表1-6之间的任一整数；以及

ii)余量的一种或多种重复单元，其来源于丙烯酸类、丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、苯乙烯类或其混合物，以及

2)50-95％重量的溶剂。

本发明的侧链上含有α-重氮-1，3-二酮结构的感光高分子聚合物适合应用于紫外非化学增幅型光致抗蚀剂体系中，通过对感光高分子聚合物中聚合单体的选择，本发明中的抗蚀剂既可为正性抗蚀剂，也可为负性抗蚀剂，具有较高的分辨率。

具体实施方式