[发明专利]抗蚀剂添加剂及包含该抗蚀剂添加剂的抗蚀剂组合物有效
申请号: | 201210575434.5 | 申请日: | 2012-12-26 |
公开(公告)号: | CN103186044A | 公开(公告)日: | 2013-07-03 |
发明(设计)人: | 韩俊熙;朱炫相;金真湖;任铉淳 | 申请(专利权)人: | 锦湖石油化学株式会社 |
主分类号: | G03F7/004 | 分类号: | G03F7/004;G03F7/039;G03F7/00 |
代理公司: | 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 | 代理人: | 黄丽娟;陈英俊 |
地址: | 韩国*** | 国省代码: | 韩国;KR |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 抗蚀剂 添加剂 包含 组合 | ||
技术领域
本发明涉及抗蚀剂添加剂及包含该抗蚀剂添加剂的抗蚀剂组合物,该添加剂改善抗蚀剂膜表面的疏水性以防止在浸没式光刻工艺过程中抗蚀剂膜中的材料在水中被浸出,并且在显影工艺过程中通过脱保护反应转化成具有亲水性。
背景技术
随着近年来大规模集成电路(LSI)具有更高的集成度和更高的速度,需要光致抗蚀剂的准确微图案化。作为形成抗蚀图案中所用的曝光光源,来自汞灯的g-线(436nm)或i-线(365nm)已被广泛使用。
然而,由于通过调节曝光波长所获得的分辨率改进接近物理极限,所以使用较短波长的方法被引入作为更精细的光致抗蚀剂的图案化技术。例如,正在使用具有比i-线(365nm)更短波长的KrF受激准分子激光(248nm)、ArF受激准分子激光等。
在使用ArF受激准分子激光作为光源的ArF浸没式光刻法中,在投影透镜和晶片衬底之间的空间充满水。根据该方法,即使使用具有1.0以上的NA的透镜,也可以利用水在193nm处的折射率来形成图案,并且此方法通常被称为浸没式光刻法。然而,由于抗蚀剂膜直接与水接触,光产酸剂所产生的酸或抗蚀剂膜中所含作为淬灭剂的胺化合物可以容易地溶解在水中。因此,抗蚀剂图案由于溶胀而可能变形或可能崩溃,或可能产生各种缺陷如气泡和水印。
因此,已经提出一种在抗蚀剂膜和水之间形成保护膜或上覆膜以防止抗蚀剂膜与诸如水的介质接触的方法。这样的抗蚀剂保护膜需要形成在抗蚀剂膜上,同时在不与抗蚀剂膜相互混合的情况下在曝光波长处具有足够的光透射率从而不中断曝光,需要在液体浸没式光刻过程中具有稳定性并且保持而不被介质如水浸出,以及需要容易地溶解在显影过程中作为显影剂的碱溶液中。
现有技术
专利文献1:韩国专利申请公开第2011-0084848(2011年7月26日公开)
专利文献2:韩国专利申请公开第2007-0072895(2007年7月6日公开)
专利文献3:韩国专利申请公开第2007-0079009(2007年8月3日公开)
专利文献4:韩国专利申请公开第2008-0000522(2008年1月2日公开)
发明内容
因此,考虑到上述问题已做出本发明,并且本发明的一个目的是提供一种抗蚀剂添加剂,该添加剂改善抗蚀剂膜表面的疏水性以防止在浸没式光刻工艺过程中抗蚀剂膜中的材料在水中被浸出,并且在显影工艺过程中通过脱保护反应转化成具有亲水性。
本发明的另一个目的是提供一种包含该抗蚀剂添加剂的抗蚀剂组合物,以及一种使用该抗蚀剂组合物形成抗蚀剂图案的方法。
根据本发明,上述和其它目的可以通过提供由下式1表示的抗蚀剂添加剂来实现。
在式1中,R′、R”和R”’可以各自独立地选自氢原子、C1-C4烷基、卤素基团和其中一个氢原子被卤素基团取代的C1-C4卤代烷基。
R1和R2可以各自独立地为氢原子或C1-C8烷基。
R3是氢原子或由下式2表示的官能团:
式2
在式2中,R31可以是氢原子,或是选自以下的羟基保护基:C1-C20烷基、(C1-C20烷氧基)烷基,C3-C30环烷基、甲酰基、(C1-C20烷基)羰基、(C3-C30环烷基)羰基、(C1-C20烷基)羧基和(C3-C30环烷基)羧基,R32可以选自C1-C20亚烷基、C2-C20亚烯基、C1-C20杂亚烷基、C2-C20杂亚烯基、C3-C30环烷二基、C3-C30环烯二基、C2-C30杂环烷二基和C3-C30杂环烷二基,和R33可以是选自的酸不稳定基团。在此,Ra、Rb、Rc和Rd可以各自独立地选自C1-C20烷基、C3-C30环烷基、(C1-C10烷基)环烷基、羟烷基、C1-C20烷氧基、(C1-C10烷氧基)烷基、乙酰基、乙酰烷基、羧基、(C1-C10烷基)羧基、(C3-C18环烷基)羧基和C3-C30杂环烷基,或者相邻基团之间稠合在一起形成C3-C30饱和或不饱和的烃环或C2-C20杂环基,p可以是0-3的整数,q可以是0-10的整数。
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