CN1682156A - 用于双层光刻的低硅排气抗蚀剂 - Google Patents

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Abstract

具有低硅排气和高分辨率光刻性能的含硅抗蚀组合物，特别可在使用193nm或更短波长成像辐射的双层或多层光刻应用中，可通过存在具有含硅的酸稳定侧基的成像聚合物而成为可能。本发明的抗蚀组合物优选还在于基本上没有含硅的酸不稳定部分。

Description

用于双层光刻的低硅排气抗蚀剂
发明背景
在微电子工业和包括微型结构制造的其他工业(如，微型机械，磁头等)中，一直要求不断缩小结构形状的尺寸。在微电子工业中，这种要求则体现为缩小微电子设备的尺寸，和/或在一定尺寸的芯片上提供更多的电路。
有效的光刻技术是达到缩小形状尺寸要求的关键。光刻对微型结构制造的影响不仅是在所需衬底上直接形成图形，而且还可以制作一般在这种成像中使用的掩模。一般的光刻过程包括，通过在成像辐射下以图形方式暴露辐射敏感的抗蚀剂而形成具有图形的抗蚀层。随后，图像通过将暴露的抗蚀层与材料(通常是含水的碱性显影剂)相接触而显影，以选择性地去除部分抗蚀层而显示出需要的图形。接下来，通过蚀刻在具有图形的抗蚀层的开口处的材料，将图形转移到下层材料上。当转移结束后，去掉残余的抗蚀层。
光刻过程的分辨率性能通常是成像辐射的波长、曝光工具的光学品质和成像层厚度的函数。当成像抗蚀层的厚度增加时，分辨率性能下降。通过减薄传统单层抗蚀剂来提高分辨率一般会损坏抗蚀剂的抗蚀刻的性能，而这个性能是将所需图像转移至下层材料层时所必需的。为了在较薄成像层得到分辨率的提高，使用多层光刻过程(如，称为双层过程)。在多层光刻过程中，使用一个称为“平面化下层”，其介于成像抗蚀层(一般为含硅的抗蚀剂)和通过从具有图形的抗蚀剂转移而要有图形的下面的材料层之间。下层从具有图形的抗蚀层得到图形，然后，具有图形的下层作为掩模，用于需要将图形转移至下面材料的蚀刻过程中。
双层或多层抗蚀过程的成像层一般使用含硅的酸敏感聚合物。硅成分提供不同于平面化下层(其一般没有硅)的蚀刻特性。通常，含硅的抗蚀聚合物含有至少大约5或6wt.％的硅。
除了具有显著量的硅成分外，成像层抗蚀组合物还必须拥有在有利的成像辐射下所需的光刻性能。随着连续地向更高分辨率光刻的发展，所需的成像辐射迅速成为193nm波长(ArF)的紫外辐照，并期望成为157nm波长(F2)的紫外辐照。因此，用于这些波长下的相应的含硅抗蚀剂必须拥有所需的光学特性和溶解性能(如选择性的溶解暴露区域)，以在所需辐射波长下得到图像分辨率。在光刻领域使用含水的碱性显影剂的大量实验中，我们发现在使用这种普通的显影剂溶液时，达到适当的溶解性能是非常重要的和非常需要的。
通常在对双层应用的显影抗蚀剂的方法是，将需要的硅成分以酸不稳定的含硅部分形式放在酸敏感成像聚合物上。一般这种方法获得的抗蚀组合物会在光刻过程中释放不需要的挥发性硅化合物(排气)。这些挥发性硅化合物可以沉积在光刻设备的敏感部分(如透镜等)，而导致需要提早更换昂贵的元件和额外的停工检修等。因此，需要一种降低或消除硅排气的含硅的抗蚀剂配方。
发明概要
本发明提供一种含硅的抗蚀组合物，它具有低硅排气和高光刻分辨率性能，特别适用于使用193nm或更短波长成像辐射的双层或多层光刻应用。本发明的抗蚀组合物一般的特征在于含有一种成像聚合物，该成像聚合物具有含硅的酸稳定侧基。本发明的抗蚀组合物优选还在于完全不含有含硅的酸不稳定部分。
一方面，本发明包含一种含硅的抗蚀组合物，其包含：
(a)一种酸敏感成像聚合物，和
(b)一种辐射敏感的酸发生剂，
其中酸敏感成像聚合物包含含硅的酸稳定侧基。
这种成像聚合物优选用于193nm的光刻过程中，并优选基本上没有含硅的酸不稳定部分。含硅的酸稳定侧基优选含有一个直接的化学键，该化学键在侧基的硅原子和(i)构成成像聚合物主链的烯部分的一个碳原子之间或者(ii)构成成像聚合物主链的环烯烃部分的一个碳原子之间。
另一方面，本发明包括一种在衬底上形成具有图形的材料结构的方法，该材料选自半导体、陶瓷和金属，这个方法包括：
(A)提供一个具有材料层的衬底，
(B)在材料层上形成共平面化层，
(C)在平面化层上应用抗蚀组合物以形成抗蚀层，该抗蚀组合物包含：
(a)一种酸敏感成像聚合物，和
(b)一种辐射敏感的酸发生剂，
其中酸敏感成像聚合物包含含硅的酸稳定侧基，
(D)在辐射下对衬底以图形方式曝光，从而使在通过辐射的抗蚀层的暴露区域中的辐射敏感酸发生剂产生酸，
(E)将衬底与碱性显影剂水溶液接触，从而抗蚀层的暴露区域选择性地溶解于显影剂溶液，以显露出具有图形的抗蚀结构，
(F)通过经抗蚀结构图形的空间蚀刻进入平面化层，而将抗蚀结构图形转移至平面化层，并且
(G)通过经平面化层图形的空间蚀刻进入材料层，将结构图形转移至材料层。
步骤(G)中的蚀刻优选为反应性离子蚀刻。成像辐射优选波长为约193nm。衬底优选在步骤(D)和(E)之间烘焙。
本发明的各方面将在下面详细讨论。
发明详述
本发明的抗蚀组合物一般含有一种成像聚合物，该成像聚合物具有含硅的酸稳定侧基。本发明的抗蚀组合物优选在于基本没有含硅的酸不稳定部分。这些组合物显示出低硅排气，并且特别在双层或多层光刻过程中可以提供高分辨率光刻图形。本发明还包括基于本发明的抗蚀组合物而生成和使用具有图形的抗蚀结构来形成导体的、半导体的和/或绝缘结构的方法。
本发明的抗蚀组合物优选包括：
(a)一种酸敏感成像聚合物，和
(b)一种辐射敏感的酸发生剂，
其中酸敏感成像聚合物包含含硅的酸稳定侧基。
成像聚合物包括(a)具有本发明的含硅的酸稳定侧基的单体单元。成像聚合物优选还包括(b)具有酸不稳定侧基的单体单元，它抑制了在碱性水溶液中聚合物的溶解性；和(c)适于通过自由基聚合反应产生聚合物的单体单元。未曝光的成像聚合物优选基本上不溶解于通常作为显影剂使用的碱性水溶液。
具有含硅的酸稳定侧基的单体单元(a)优选含有(i)一个主链部分，它形成成像聚合物主链部分，和(ii)含硅的侧基。主链部分优选是烯部分或者环烯烃部分。最优选的是，至少一个含硅侧基中的硅原子直接与主链部分中的一个碳原子相结合。含硅侧基优选还在于不存在硅-硅键。下面将阐明一些可能的结构例子：
应该明确的是本发明也可使用具有其他的含硅酸稳定侧基的其他单体单元。上面的例子还可以通过取代主链部分的一个或多个氢来改变。例如，用C1-C6烷基，氟代烷基等取代。任何这种取代优选不对抗蚀剂的性能带来负面影响。在上面的单体单元中，单体(III)通常是最优选的。成像聚合物优选含有基于在聚合物中所含单体单元总量的约10至35摩尔％的含硅单体单元。优选地，选择单体单元的比例以使硅成分至少达到成像聚合物总重量的约5wt.％，更优选约6-10wt.％。
成像聚合物更优选还在于在至少部分构成成像聚合物的单体单元(b)上存在酸不稳定侧基部分。该酸不稳定部分优选是抑制抗蚀组合物在碱性水溶液中的溶解性。优选的酸不稳定保护部分是选自叔烷基(或环烷基)酯(如叔丁基、甲基环戊基、甲基环己基、甲基金刚基)，缩酮和缩醛。叔丁基酯和甲基环戊酯是最优选的酸不稳定保护部分。酸不稳定侧基优选基本不含有硅。如需要，可以使用结合具有不同保护功能基的单体。具有酸不稳定侧基部分的单体单元优选具有一个由形成聚合物主链的环烯烃或丙烯酸部分构成的主链部分。
优选要有足够量的酸不稳定侧基部分，以使成像聚合物在任何成像辐射曝光前基本不溶于含水的碱性显影剂。通过成像辐射曝光，在抗蚀剂暴露部分的至少部分酸不稳定部分进行分裂，导致抗蚀剂的暴露部分在碱性水溶液中的溶解度变化。成像聚合物优选含有基于在聚合物中单体单元总量的约20至45摩尔％的含有单体单元(b)的酸不稳定基。
单体单元(c)可以是任何有利于与单体单元(a)和(b)进行自由基共聚反应的单体单元。以其共聚合状态的单体单元(c)，优选地不含有明显量的不饱和碳-碳键，因为它们会过度地吸收193nm波长的辐射。优选的单体单元(c)选自顺丁烯二酐，顺丁烯二酰亚胺，丙烯酸酯，反丁烯二酸酯和丙烯腈。更优选地，单体单元(c)选自顺丁烯二酐和顺丁烯二酰亚胺。最优选地，单体单元(c)是顺丁烯二酐。如果使用单体(c)，成像聚合物优选含有基于聚合物中单体单元总量的约35至60摩尔％的单体单元(c)。
一个优选的成像聚合物由以下单体单元组成：
其中，x，y，z是基于在所述的成像聚合物中单体单元总量的各相应单体单元的摩尔％。x优选为大约20-35，更优选为大约30，y优选为约20-35，更优选为大约30，且z优选为约35-60，更优选为大约40。
在一个更优选的实施方案中，成像聚合物由下面的单体单元组成：
Figure A0382161300102
其中，x，y，z是基于上述成像聚合物中单体单元总量的各相应单体单元的摩尔％。x优选大约10-20，更优选大约12-14，最优选13，y优选大约30-45，更优选大约35-40，最优选约37，并且z大约为45-55，更优选大约49-50。
本发明的抗蚀组合物含有一种辐射敏感的酸发生剂。本发明对使用何种辐射敏感的酸发生剂或酸发生剂的组合物并没有限制，这也是本发明的优点所在，因为它可以使用本领域中公知的各种辐射敏感酸发生剂。优选的酸发生剂是那些含有少量(或优选没有)芳基部分的发生剂。使用其中含芳基的酸发生剂，它的吸收特性是低于248nm(如，193nm或157nm)，这限制了制剂中所包含的酸发生剂的量。
适合的辐射敏感酸发生剂的实例包括(但优选具有烷基取代的一种或多种任何指出的芳基部分)：鎓盐如三芳基锍或者二芳基碘鎓六氟锑酸盐，六氟砷酸盐，三氟甲磺酸盐(triflates)，全氟链烷磺酸盐(如，全氟甲烷磺酸盐，全氟丁烷，全氟己烷磺酸盐，全氟辛烷磺酸盐等)，全氟烷基磺酰亚胺，全氟烷基磺酰甲基化物，全氟芳基磺酰亚胺，全氟芳基磺酰甲基化物；取代的芳基磺酸盐如邻苯三酚(如邻苯三酚的三甲磺酰盐或邻苯三酚的三磺酸盐)，羟基酰亚胺的磺酸酯，N-磺酰氧基萘二甲酰亚胺(N-樟脑磺酰氧基萘二甲酰亚胺，N-五氟苯磺酰氧基萘二甲酰亚胺)，α-α’二磺酰重氮甲烷，萘醌-4-二叠氮化物，烷基二砜等。
本发明的抗蚀组合物一般在其用于所需衬底之前含有一种溶剂。该溶剂可以是通常的任何与酸催化抗蚀剂一起使用的溶剂，它对抗蚀组合物的性能没有任何过大的不利影响。优选的溶剂是丙二醇一甲基醚醋酸酯和环己酮。
本发明的组合物还可以含有少量本领域已知的辅助成分，如染料/感光剂，碱添加剂等。优选的碱添加剂是弱碱，其清除痕量的酸，同时对抗蚀剂的性能不会有很大的影响。优选的碱添加剂是(脂肪族或脂环族的)叔-烷基胺，芳香胺，或者叔-烷基氢氧化铵如叔-丁基氢氧化铵(TBAH)。如有需要，可以通过向组合物中添加适当的染料或感光剂来调整本发明的组合物，以符合所需成像辐射。优选地，本发明的组合物适合使用193nm和/或157nm的成像辐射。
本发明的抗蚀组合物优选含有基于组合物中成像聚合物总重量的大约0.5-20wt.％(更优选大约1-15wt.％)的辐射敏感酸发生剂。溶剂存在时，全部组合物优选含有大约50-95wt.％的溶剂。组合物优选含有基于酸敏感聚合物总重的大约1wt.％或更少的碱添加剂。
本发明的抗蚀组合物可以通过使用传统方法结合成像聚合物、辐射敏感酸发生剂和任何其他所需的组分而制备。用于光刻过程中的抗蚀组合物通常具有大量溶剂。
本发明的抗蚀组合物特别适用于在半导体衬底上制造集成电路中所使用的光刻过程中。该组合物特别适用于二层或多层光刻过程。
半导体光刻应用通常包括将图形转移到半导体衬底上的材料层上。半导体衬底的材料层可以是金属导体层、陶瓷绝缘层、半导体层或者其他依赖于制造过程中的不同时期的材料和最终产品的所需材料。本发明的组合物优选直接应用于平面化下层材料上面，这种平面化下层材料则直接应用于形成图形的材料层上面。平面化下层可以是任何在本领域中已知的适合的下层材料。更优选地，平面化下层材料包含苯乙烯、丙烯酸金刚酯、丙烯酸缩水甘油酯的交联三元共聚物。这种优选的下层组合物公开在2002年5月16日公布的美国公开专利申请号为US20020058204A1中，其公开的内容在这里作为参考而列入。
一般，这种含溶剂的抗蚀组合物应用于使用旋涂法或其他的技术中。这种具有抗蚀涂层的衬底优选再经过加热(曝光前烘焙)以去除溶剂而且提高抗蚀层的粘结性。所用的抗蚀层厚度优选尽可能的薄，同时厚度优选充分地均匀并且抗蚀层是足以经受后续工序(一般为反应性离子刻蚀)，以将光刻图形转移到平面化下层上。曝光前的烘焙步骤优选进行大约10秒至15分钟，更优选大约15秒至1分钟。而曝光前烘焙的温度可以取决于抗蚀剂的玻璃化转变温度。
在去除溶剂后，抗蚀层在所需辐射(如193nm紫外线)下以图形方式曝光。使用扫描粒子束如电子束时，图形方式曝光可以通过以粒子束扫描整个衬底并在所需图形处选择性应用粒子束而得到。更典型地，波状辐射形成如193nm的紫外线时，图形方式曝光是通过在抗蚀层上放置一个掩模来进行。对193nm的UV辐射来说，总的曝光能量优选为大约100毫焦耳/厘米2或更少，更优选为大约50毫焦耳/厘米2或更少(如15-30毫焦耳/厘米2)。
在所需的图形方式曝光之后，抗蚀层一般要烘焙以进一步完成酸催化反应和提高暴露的图形的对比度。曝光后烘焙优选在大约60-175℃下进行，更优选在大约90-160℃下。曝光后烘焙优选持续大约30秒至5分钟。
在曝光后烘焙后，具有所需图形的抗蚀结构是通过抗蚀层与碱性溶液接触而获得的(显影)，碱性溶液选择性地溶解在辐射下曝露的抗蚀层部分。优选的碱性溶液(显影剂)是四甲基氢氧化铵的水溶液。在衬底上得到的光刻结构一般进行干燥以去除任何残余的显影溶剂。
抗蚀结构上的图形可以通过反应性离子蚀刻或在本领域已知的其他适合的蚀刻技术，再转移至本发明的平面化下层的暴露部分。
在打开本发明的平面化下层之后，将要具有图形的下面的材料层可以使用适合于材料层的蚀刻剂来进行蚀刻。一旦已进行了所需的图形的转移，任何残余的下层和抗蚀剂就可以使用传统的剥离技术来去除。
在US4,855,017；5,362,663；5,429,710；5,562,801；5,618,751；5,744,376；5,801,094和5,821,469中公开的光刻过程的例子可以使用本发明的组合物，这些专利公开的内容在这里作为参考而列入。图形转移过程的其它实例在Wayne Moreau，Plenum出版社(1988)的“半导体光刻，原理，实践和材料”一书的12章和13章中描述，其内容这里也作为参考而列入。需要注意的是，本发明并不局限于任何特定的光刻技术或设备结构。
实施例1
5-三甲基甲硅烷基降冰片烯，1-甲基环戊基丙烯酸酯和顺丁烯二酐的三元共聚物的合成。
一个250毫升的三颈圆底烧瓶，安装有磁力搅拌器、玻璃塞子、热电偶温度计、可控温的加热套和与氮气鼓泡器相连的Friedrichs冷凝器。烧瓶内充入5-三甲基甲硅烷基降冰片烯(26.93克，0.16摩尔)，1-甲基环戊基丙烯酸酯(24.67克，0.16摩尔)，顺丁烯二酐(20.90克，0.213摩尔)，和25毫升乙酸甲酯。将混合物加热到75℃，并加入二甲基2，2’-偶氮二异丁酯引发剂(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.出售的V-601)(2.46克，0.01068摩尔)。反应混合物再以氮冲洗，并被加热到75-80℃(略低于回流温度)。三小时后，再加入另一份V-601(2.46克，0.01068摩尔)和25毫升乙酸乙酯，接着充氮清洗并持续加热(在回流时，内部温度约70℃下)。这些V-601(2.26克，0.01068摩尔)和25毫升乙酸甲酯的添加在三小时的间隔内再重覆两次。在所有引发剂(总量为9.84克)加入之后，混合物在氮气下再回流加热另外的12小时。将冷却的反应混合物(相当粘的)在9升搅拌的2-丙醇(IPA)中沉淀。固体产物搅拌2小时，然后再使其沉淀。固体(褐橙色粉末)通过中等的多孔玻璃过滤漏斗过滤后分离。将固体用三份200毫升2-丙醇洗涤，吸干，再在温度为50-60℃、极限真空小于500毫乇的真空烘箱中干燥2-3天。分离出的产物总重为59.19克(基于单体料的81％)。相对于聚苯乙烯标准，GPC Mw是6130。
实施例2
乙烯基甲基双(三甲基硅氧)硅烷，1-甲基-1-环戊基5-降冰片烯-2-羧酸酯和顺丁烯二酐的三元共聚物的合成。
乙烯基甲基双(三甲基硅氧)硅烷(“3Si-V”-73克，2.8×过量摩尔)，1-甲基-1-环戊基5-降冰片烯-2-羧酸酯(“NB-MCP”-65.62克，0.298摩尔)，顺丁烯二酐(“MA”-39.06克，0.39摩尔)，2，2’-偶氮二异丁腈引发剂(5.25克，4摩尔％总量)和乙酸乙酯(150克)在装有冷凝器、温度计、氮气入口和磁力搅棒的1升的三颈圆底烧瓶中混合。反应混合物在室温下搅拌并用N2鼓泡1.5小时。再打开加热套，反应在N2流覆盖层下70℃进行18小时。反应溶液再冷却至室温，并滴加入搅拌过的甲醇/异丙醇混合物(90∶10)中。获得的浆料在过滤前搅拌过夜。通过过滤收集固体，并在空气中干燥5小时。最后的干燥是在65℃的真空烘箱中进行一整夜。产率为49％。C13-NMR确认组合物摩尔比为11.5∶37.50∶51(3Si-V∶NB-MCP∶MA)。GPC Mw是7200/1.60。
实施例3
实施例1的三元共聚物溶解在丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)和5wt.％(基于三元共聚物重量)的双(叔-丁基苯基)碘鎓全氟辛烷磺酸盐，和0.12wt.％(基于三元共聚物重量)的1-叔-丁基氧羰基2-苯基苯并咪唑，形成9wt.％固体含量的溶液。获得的溶液经过0.2μm的过滤器过滤。获得的抗蚀制剂再旋涂在预先涂覆有400nm厚的下层(苯乙烯、丙烯酸金刚酯和丙烯酸缩水甘油酯的交联三元共聚物)的衬底上。抗蚀剂涂覆的衬底再在130℃进行后烘焙60秒。抗蚀剂涂覆的衬底再在ASML步进投影曝光机(0.75NA)上用193nm辐射成像。曝露的衬底再在130℃曝光后烘焙(PEB)60秒。通过用2.38wt.％的四甲基氢氧化铵水溶液的单喷射浆状显影过程，显影60秒成像。溶解出140nm 1∶1线/空间的图形。
实施例4
实施例1的三元共聚物溶解在PGMEA和4wt.％(基于三元共聚物重量)的双(叔-丁基苯基)碘鎓全氟丁烷磺酸盐，5wt.％(基于三元共聚物重量)的双环[2，2，1]七-5-烯-2，3-二羧酰亚胺全氟丁烷磺酸酯和0.16wt.％(基于三元共聚物重量)的1-叔-丁基氧羰基2-苯基苯并咪唑，形成9wt.％固体含量的溶液。获得的溶液经过0.2μm的过滤器过滤。获得的抗蚀制剂再旋涂在预先涂覆有400nm厚的下层(苯乙烯、丙烯酸金刚酯和丙烯酸缩水甘油酯的交联三元共聚物)的衬底上。抗蚀剂涂覆的衬底再在130℃进行后烘焙60秒。抗蚀剂涂覆的衬底再在ASML步进投影曝光机(0.75NA)上用193nm辐射成像。曝露的衬底再在130℃曝光后烘焙(PEB)60秒。通过，用2.38wt.％的四甲基氢氧化铵水溶液的单喷射浆料显影过程显影60秒成像。溶解出90nm1∶1线/空间的图形。
实施例5
实施例2的三元共聚物溶解在PGMEA和5wt.％(基于三元共聚物重量)的双(叔-丁基苯基)碘鎓全氟辛烷磺酸盐，4wt.％(基于三元共聚物重量)的双环[2，2，1]庚-5-烯-2，3-二羧酰亚胺全氟丁烷磺酸酯和0.12wt.％(基于三元共聚物重量)的1-叔-丁基氧羰基2-苯基苯并咪唑，形成10wt.％固体含量的溶液。获得的溶液经过0.2μm的过滤器过滤。获得的抗蚀制剂再旋涂在预先涂有400nm厚的下层(苯乙烯、丙烯酸金刚酯和丙烯酸缩水甘油酯的交联三元共聚物)的衬底上。抗蚀剂涂覆的衬底再在130℃进行后烘焙60秒。抗蚀剂涂覆的衬底再在ASML步进投影光机(0.75NA)上用193nm辐射成像。曝露的衬底再在130℃曝光后进行烘焙(PEB)60秒。通过用2.38wt.％的四甲基氢氧化铵水溶液的单喷射浆料显影过程，显影60秒成像。溶解出120nm 1∶1线/空间的图形。
                          排气数据
在光化辐射(193nm)下曝光，根据GC-MS协议估算实施例4和5中的抗蚀剂涂覆的衬底的排气速率。
总排气量(分子/cm2s) 含Si种类(分子/cm2s)
  实施例4     4.50E+011     1.50E+009
  实施例5     4.00E+012     5.00E+007*
*测试的检测极限

Claims (23)

1.一种含硅抗蚀组合物，所述的组合物由
(a)一种酸敏感成像聚合物，和
(b)一种辐射敏感的酸发生剂组成，
其中所述酸敏感成像聚合物包含含硅的酸稳定侧基。
2.如权利要求1的组合物，其中所述的成像聚合物是基本没有含硅的酸不稳定侧基。
3.如权利要求1的组合物，其中所述的含硅的酸稳定侧基包含至少一个硅原子直接结合在(i)形成所述聚合物主链的部分的烯部分的一个碳原子上或(ii)形成所述聚合物主链的部分的环烯烃部分的一个碳原子上。
4.如权利要求1的组合物，其中所述的聚合物还包含无硅的酸不稳定侧基部分，其抑制所述抗蚀剂在碱性水溶液中的溶解度。
5.如权利要求1的组合物，其中所述的聚合物还包含选自顺丁烯二酐和顺丁烯二酰亚胺的单体单元。
6.如权利要求4的组合物，其中所述的无硅的酸不稳定侧基部分是源于选自环烯烃和丙烯酸部分的主链部分的每个侧基，所述主链部分形成所述聚合物的主链部分。
7.如权利要求1的抗蚀组合物，其中所述的组合物含有基于所述成像聚合物重量至少约5wt.％的硅。
8.如权利要求1的抗蚀组合物，其中所述的成像聚合物包含下面的单体单元：
其中x，y和z分别是各相关单体单元基于在所述成像聚合物中所含的单体单元总量的摩尔％，并且其中x是大约20-35，y是大约20-35，且z是大约35-60。
9.如权利要求1的抗蚀组合物，其中所述的成像聚合物包含下面的单体单元：
Figure A038216130003C1
其中x，y和z分别是各相关单体单元基于在所述成像聚合物中所含的单体单元总量的摩尔％。
10.如权利要求9的组合物，其中x是大约10-20，y是大约30-45，且z是大约45-55。
11.如权利要求1的抗蚀组合物，其中所述的含硅的酸稳定侧基是没有硅-硅键。
12.一种在衬底上形成具有图形的材料结构的方法，所述材料选自半导体、陶瓷和金属，所述方法包括：
(A)提供具有所述材料层的衬底，
(B)在所述材料层上形成平面化层，
(C)在所述平面化层上施加抗蚀组合物，以形成抗蚀层，所述的抗蚀层包括：
(a)一种酸敏感成像聚合物，和
(b)一种辐射敏感的酸发生剂，
其中所述酸敏感成像聚合物包含含硅的酸稳定侧基，
(D)以图形方式用辐射曝光所述衬底，从而通过所述辐射使在所述抗蚀层的曝露区域的辐射敏感酸发生剂产生酸，
(E)用碱性显影剂水溶液与所述衬底接触，从而使所述抗蚀层的所述暴露区域选择性地溶解于所述显影剂溶液，以显示出具有图形的抗蚀结构，
(F)通过经所述抗蚀结构图形上的空间蚀刻进所述平面化层面，将抗蚀结构图形转移至所述平面化层，并且
(G)通过经所述平面化层图形上的空间蚀刻进所述材料层，将所述结构图形转移至所述材料层上。
13.如权利要求12的方法，其中步骤(G)中所述的蚀刻包含反应性离子蚀刻。
14.如权利要求12的方法，其中所述辐射具有大约193nm的波长。
15.如权利要求12的方法，其中所述衬底在步骤(D)和(E)之间烘焙。
16.如权利要求12的方法，其中所述成像聚合物基本上没有含硅的酸不稳定侧基，并且所述的含硅的酸稳定侧基没有硅-硅键。
17.如权利要求12的方法，其中所述的含硅的酸稳定侧基包括至少一个硅原子直接结合在(i)形成所述聚合物主链的部分的烯部分的一个碳原子上或(ii)形成所述聚合物主链的部分的环烯烃部分的一个碳原子上。
18.如权利要求12的方法，其中所述的抗蚀组合物含有基于所述成像聚合物重量至少大约5wt.％的硅。
19.如权利要求12的方法，其中所述的成像聚合物还包含无硅的酸不稳定侧基部分，其抑制所述抗蚀剂在碱性水溶液中的溶解性。
20.如权利要求12的方法，其中所述成像聚合物还包含选自顺丁烯二酐和顺丁烯二酰亚胺的单体单元。
21.如权利要求12的方法，其中所述无硅的酸不稳定侧基部分是选自环烯烃和丙烯酸部分的主链部分的每个侧基，所述主链部分形成所述聚合物的主链部分。
22.如权利要求12的方法，其中所述成像聚合物包含含下面的单体单元：
其中x，y和z分别是每个相关单体单元基于在所述成像聚合物中所含的单体单元总量的摩尔％。
23.如权利要求22的方法，其中x是大约10-20，y是大约30-45，且z是大约45-55。
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