丙烯酸單體、聚合物和化學增幅型光致抗蝕劑組合物的製作方法

2023-06-07 12:42:21

專利名稱：丙烯酸單體、聚合物和化學增幅型光致抗蝕劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件，更特別的，本發明涉及可用於製造所述半導體器件的丙 烯酸單體、聚合物和化學增幅型光致抗蝕劑組合物。
由於半導體是高度集成的，當製造超大規模集成(ultra large scale integration, ULSI)晶片等的時候，其出現了形成具有大約0. 10 μ m或者更小的尺寸的特 細圖形的需求。一般而言，被用作形成所述特細圖形的光致抗蝕劑組合物可能由聚合物、光 酸產生劑(Photo Acid Generator, PAG)和溶劑組成。這些，所述聚合物可能需要包含具有 對顯像劑有親和力的官能團、對基質的附著力，抗蝕性，和極好的解析度。可以提供羥基、內 酯基、羧基等作為能夠提高對顯影液的親和力和對基質的附著力的官能團的例子。此外，可 以提供降冰片烯衍生物、金剛硼衍生物等作為能夠提高抗蝕刻性的官能團的例子。
然而，為了提高解析度，所述聚合物的結構，S卩，通過光酸產生劑(PAG)的酸流動 性可能比特定的官能團更加重要。
所述聚合物的表現可以被不斷地提高。然而，對於具有適當的解析度的新單體和 包括所述新聚合物的組合物的需求仍然存在。發明內容
本發明一方面提供了丙烯酸單體、聚合物和化學增幅型光致抗蝕劑組合物，其可 以被用於形成具有更少的基質依賴性和極優的透明度的光致抗蝕劑，和相比極優的靈敏度 和顯像特性。
本發明一方面還提供了丙烯酸單體、聚合物和化學增幅型光致抗蝕劑組合物，其 可以提高光致抗蝕劑的抗刻蝕性。
根據本發明的一個方面，其提供了其末端具有叔丁氧羰基(t-butoxycarbonyl group, t-B0X group)的丙烯酸單體。
在此情況下，所述丙烯酸單體可以由化學式(I )表示。
[化學式(I)]
背景技術
其中&表示氫或者甲基。
根據本發明的一方面，其提供了一種聚合物，其中該聚合物由包括丙烯酸單體的 混合物聚合而成，且所述丙烯酸單體的末端具有叔丁氧羰基(t-BOX group)。
在此情況下，其中所述聚合物可能包括由化學式(II )和(III)分別表示的重複 單元。
[化學式(II)]
權利要求
1.一種丙烯酸單體，其特徵在於該丙烯酸單體的末端具有叔丁氧羰基。
2.如權利要求1所述的丙烯酸單體，其特徵在於所述丙烯酸單體如化學式(I)所其中&表示氫或者甲基。
3.一種聚合物，其特徵在於所述聚合物由包括丙烯酸單體的混合物聚合而成，且所 述丙烯酸單體的末端具有叔丁氧羰基。
4.如權利要求3所述的聚合物，其特徵在於其中所述聚合物包含分別由化學式(II) 和(III)表示的重複單元，化學式(II )其中民表示C1-C3tl烷基或者C1-C3tl環烷基，每一個民基團包括或者不包括氫原子、醚 基、酯基、羰基、乙醯基、環氧基、硝基和醛基中的一個，且&表示氫或者甲基。
5.如權利要求4所述的聚合物，其特徵在於所述聚合物進一步包括由化學式(IV)表 示的重複單元， 化學式(IV )化學式(I)其中&表示氫或者甲基，且 化學式(III)
6.如權利要求4所述的聚合物，其特徵在於由化學式(III)表示的重複單元數至少 是兩個，且該至少兩個重複單元彼此不同。
7.如權利要求3所述的聚合物，其特徵在於其中所述聚合物由化學式(V)表示，化 學式(V)其中R1A2和R3分別表示C1-C3tl烷基或者C1-C3tl環烷基，每一個R1A2或R3基團包括或 者不包括氫原子、醚基、酯基、羰基、乙醯基、環氧基、硝基和醛基中的一個出 4、R5和&分別 表示氫或者甲基，且1、m、η和ο各自表示主鏈中的重複單元數，每一個數均滿足l+m+n+0 =1,0 彡 l/(l+m+n+o) < 0. 4,0 < m/(l+m+n+o) < 0. 6，0 彡 n/(l+m+n+o) < 0. 6,0 < o/ (1+m+n+o) < 0· 4。
8.如權利要求7所述的聚合物，其特徵在於化學式(V)中的1滿足0. (1+m+n+o) < 0. 4。
9.如權利要求3所述的聚合物，其特徵在於所述聚合物就聚苯乙烯而言具有2，000 到1，000，000的平均分子量，和1到5的分子量分布。
10.一種化學增幅型光致抗蝕劑組合物，該光致抗蝕劑組合物包括聚合物、光酸產生劑 和溶劑，所述聚合物由包括丙烯酸單體的混合物聚合而成，所述丙烯酸單體的末端具有叔丁氧羰基。
11.如權利要求10所述的光致抗蝕劑組合物，其特徵在於所述聚合物包括由化學式 (II )和(III)表示的重複單元，化學式(II )
12.如權利要求10所述的光致抗蝕劑組合物，其特徵在於以所述光致抗蝕劑組合物 的總量為100重量份計，所述聚合物佔3到20重量份。
13.如權利要求10所述的光致抗蝕劑組合物，其特徵在於所述光酸產生劑為化學式 (VI)和(νπ)所示的化合物中的一種，
14.如權利要求10所述光致抗蝕劑組合物，其特徵在於以所述光致抗蝕劑組合物的 全部固體的總重量為100重量份計，其中所述光酸產生劑佔0. 3到15重量份。
全文摘要
本發明公開了丙烯酸單體、聚合物和化學增幅型光致抗蝕劑組合物，所述丙烯酸單體在其末端具有叔丁氧羰基(t-BOX group)。所述丙烯酸單體被用作製備組成所述化學增幅型光致抗蝕劑組合物的所述聚合物的原材料。
文檔編號C08F222/14GK102030643SQ20101021179
公開日2011年4月27日 申請日期2010年6月18日 優先權日2009年10月6日
發明者樸蘭羅, 李昌洙, 申大鉉, 金真湖 申請人:韓國錦湖石油化學株式會社