[发明专利]光致抗蚀剂组合物及多层抗蚀剂体系的多次曝光方法有效

专利信息
申请号: 201210043396.9 申请日: 2008-12-05
公开(公告)号: CN102591161A 公开(公告)日: 2012-07-18
发明(设计)人: 陈光荣;李伟健;黄武松;普什卡拉·瓦拉纳斯;刘森 申请(专利权)人: 国际商业机器公司
主分类号: G03F7/40 分类号: G03F7/40;G03F7/004;G03F7/039
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 张蓉珺;林柏楠
地址: 美国*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 光致抗蚀剂 组合 多层 抗蚀剂 体系 多次 曝光 方法
【权利要求书】:

1.一种方法,其包括:

在基材上形成第一光致抗蚀剂的第一薄膜,该第一光致抗蚀剂包含第一聚合物、在高于第一温度能释出碱的热碱产生剂、在曝露于辐射时能产生酸的第一光敏酸产生剂、以及第一溶剂,该第一光致抗蚀剂具有的特性为:实质可溶于该溶剂,并且该第一光致抗蚀剂在加热至高于第二温度后变成实质不可溶于该溶剂;

透过第一掩膜图案式成像该第一薄膜,该成像包括将该第一薄膜的至少一个区域曝光于辐射,导致在该第一薄膜的该至少一个曝光区域中产生第一酸催化剂;

在该成像后,在水性碱中显像该第一薄膜,导致移除该第一薄膜的可碱溶曝光区域,以及形成该第一薄膜的第一图案化层;以及

在高于该第一温度及高于该第二温度烘烤该第一图案化层,其中该烘烤导致该第一热碱产生剂在该第一图案化层内释出碱,其中该烘烤导致该第一图案化层变成实质不可溶于该第一溶剂。

2.根据权利要求1所述的方法,其还包括:

在该烘烤后,在该第一图案化层上形成第二光致抗蚀剂的第二薄膜,该第二光致抗蚀剂包含第二聚合物和第二光敏酸产生剂;

透过第二掩膜,同时图案式成像该第一图案化层和该第二薄膜,该同时成像将该第二薄膜的至少一个区域曝光于辐射,导致在该第二薄膜的该至少一个曝光区域中产生第二酸催化剂,其中在该第一图案化层中产生该酸催化剂,且所述碱中和该第一图案化层中的该酸催化剂;以及

显像该第二薄膜,导致移除该第二薄膜的区域,以及形成该第二薄膜的第二图案化层。

3.根据权利要求1所述的方法,其还包括在该图案式成像该第一薄膜之后,以及在显像该第一薄膜之前,在约80℃至约150℃间的第三温度烘烤该第一薄膜。

4.根据权利要求1所述的方法,其中该第一温度及该第二温度各自独立地为约140℃至约260℃。

5.根据权利要求2所述的方法,其中该第一聚合物与该第二聚合物不同。

6.根据权利要求2所述的方法,其中该显像该第二薄膜包括在水性碱中显像该第二薄膜,其中移除该第二薄膜的区域包括移除该第二薄膜的曝光的可碱溶区域。

7.根据权利要求1所述的方法,其中该热碱产生剂包含至少一个氨基甲酸酯结构部分。

8.根据权利要求7所述的方法,其中该热碱产生剂选自以下所组成的群组:(i)结构:

其中各个R1或R2独立地选自氢原子、线性烷基、支化烷基、环烷基、卤化线性烷基、卤化支化烷基、卤化环烷基、芳基、卤化芳基及其结合,和(ii)所述结构(i)的二聚体。

9.根据权利要求1所述的方法,其中该热碱产生剂包含选自以下所组成的群组的化合物:酰胺、磺酰胺、酰亚胺、亚胺、O-酰基肟、苯甲酰基氧基羰基衍生物、季铵盐、以及硝苯地平。

10.根据权利要求1所述的方法,其中该第一聚合物包含选自以下所构成的群组的第一重复单元:

以及

11.根据权利要求10所述的方法,其中该聚合物还包含具有至少一个叔酯结构部分的第二重复单元,其中该至少一个叔酯结构部分选自以下所组成的群组:甲基金刚烷的酯、乙基金刚烷的酯、甲基环戊烷的酯、乙基环戊烷的酯、甲基环己烷的酯、乙基环己烷的酯、甲基环庚烷的酯、乙基环庚烷的酯、甲基环辛烷的酯、乙基环辛烷的酯、以及叔丁基的酯群组。

12.根据权利要求11所述的方法,其中该聚合物还包含具有至少一个烷基醇或至少一个羧酸结构部分的第三重复单元。

13.根据权利要求12所述的方法,其中该第三重复单元选自以下所构成的群组:

14.根据权利要求12所述的方法,其中该聚合物还包含具有选自以下所组成的群组的结构部分的第四重复单元:磺酰胺、氟化磺酰胺、氟代醇、二羧基酰亚胺、N-羟基二羧基酰亚胺、酚、萘酚、氨基及亚氨基群组。

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