DE10137099A1 - Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren durch Fluorierung der fotochemisch spaltbaren Abgangsgruppen für die 157 nm-Fotolithografie - Google Patents
Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren durch Fluorierung der fotochemisch spaltbaren Abgangsgruppen für die 157 nm-FotolithografieInfo
- Publication number
- DE10137099A1 DE10137099A1 DE10137099A DE10137099A DE10137099A1 DE 10137099 A1 DE10137099 A1 DE 10137099A1 DE 10137099 A DE10137099 A DE 10137099A DE 10137099 A DE10137099 A DE 10137099A DE 10137099 A1 DE10137099 A1 DE 10137099A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acid
- polymer
- group
- photoresist
- chemically
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 60
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 5
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- VLSRKCIBHNJFHA-UHFFFAOYSA-N 2-(trifluoromethyl)prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C(=C)C(F)(F)F VLSRKCIBHNJFHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TYCFGHUTYSLISP-UHFFFAOYSA-N 2-fluoroprop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)=C TYCFGHUTYSLISP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 3-methylideneoxolane-2,5-dione Chemical compound C=C1CC(=O)OC1=O OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 2
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 2
- IHWUGQBRUYYZNM-UHFFFAOYSA-N bicyclo[2.2.1]hept-2-ene-3,4-dicarboxylic acid Chemical compound C1CC2(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC1C2 IHWUGQBRUYYZNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CCGKOQOJPYTBIH-UHFFFAOYSA-N ethenone Chemical compound C=C=O CCGKOQOJPYTBIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N methacrylic anhydride Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(=O)C(C)=C DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003718 tetrahydrofuranyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001412 tetrahydropyranyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- LNPQMDSMIGLHSR-UHFFFAOYSA-N 2-oxaspiro[3.5]non-5-ene-1,3-dione Chemical compound O=C1OC(=O)C11C=CCCC1 LNPQMDSMIGLHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 alkyl radicals Chemical class 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-methylprop-2-enoate Chemical class CC(=C)C(=O)OC(C)(C)C SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- MNSWITGNWZSAMC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound FC(F)(F)C(C(F)(F)F)OC(=O)C=C MNSWITGNWZSAMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOQAYBCERCSGDQ-UHFFFAOYSA-N 1-benzylthiolan-1-ium Chemical class C=1C=CC=CC=1C[S+]1CCCC1 AOQAYBCERCSGDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxy-2-(2-ethoxyethoxy)ethane Chemical compound CCOCCOCCOCC RRQYJINTUHWNHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLLXMBCBJGATSP-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethenol Chemical class OC=CC1=CC=CC=C1 XLLXMBCBJGATSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCTFMNIEFHGTDU-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropyl acetate Chemical compound COCCCOC(C)=O CCTFMNIEFHGTDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N Cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical class C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004018 acid anhydride group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 description 1
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000891 common polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical class I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- VHRYZQNGTZXDNX-UHFFFAOYSA-N methacryloyl chloride Chemical compound CC(=C)C(Cl)=O VHRYZQNGTZXDNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N methyl p-hydroxycinnamate Natural products OC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 150000004010 onium ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000141 poly(maleic anhydride) Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000006884 silylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
- G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0046—Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen chemisch verstärkten Fotoresist sowie ein Verfahren zur Strukturierung von Substraten. Der chemisch verstärkte Fotoresist umfasst säurelabile Gruppen, welche zumindest teilweise fluoriert sind. Dadurch erhöht sich die Transparenz des Fotoresists bei kleinen Wellenlängen. Ferner wird durch die Abspaltung der fluorierten säurelabilen Schutzgruppen der Fluorierungsgrad des Polymers erniedrigt, weshalb sich die Löslichkeit des Polymers in polaren Lösungsmitteln erhöht.
Description
- Die Erfindung betrifft einen chemisch verstärkten Fotoresist, der sich insbesondere für eine Belichtung mit Licht einer Wellenlänge von 157 nm eignet, sowie ein Verfahren zur Strukturierung von Substraten.
- Um die Rechengeschwindigkeit von Prozessoren und das Speichervolumen von Speicherelementen zu steigern und die Kosten für die Bauelemente abzusenken, werden in der Halbleiterindustrie Chips entwickelt, die immer kleinere Strukturen und damit eine immer höher werdende Dichte von Bauelementen aufweisen. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Reduktion der minimalen Strukturgröße dar. Bisher hat man diese Anforderungen bei der optischen Lithografie durch den Übergang zu immer kleineren Wellenlängen gemeistert. Bei einer Strukturgröße von 100 bis 70 nm stoßen die bisher bekannten Verfahren, welche Wellenlängen bis hinab zu 193 nm verwenden, jedoch an die Grenze ihrer Auflösung. Es ist daher die Entwicklung neuer Verfahren notwendig. Besonders gute Aussichten auf eine technische Verwendbarkeit hat die optische Lithografie, wobei für die Belichtung eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 157 nm verwendet wird, da die Chiphersteller in diesem Fall ihr umfangreiches Know-how der optischen Lithografie weiterhin nützen können. Eine wesentliche Schwierigkeit bei der Anwendung einer Belichtungsstrahlung mit einer Wellenlänge von 157 nm ist die unzufriedenstellende Transparenz der bisher verwendeten Materialien. Für eine technische Anwendung muss das Basispolymer in diesen hochauflösenden Resist eine möglichst hohe Transparenz aufweisen, während die Fotochemikalien, mit denen beispielsweise eine Säure im Resist erzeugt wird, eine hohe Quantenausbeute aufweisen müssen.
- Um bereits mit niedrigen Belichtungsintensitäten eine umfassende chemische Veränderung des Fotoresists erreichen zu können, arbeiten die meisten der gegenwärtig verwendeten Resists mit einer sogenannten chemischen Verstärkung. Dabei wird durch die Belichtung eine Fotoreaktion ausgelöst, die eine Veränderung der chemischen Struktur des Fotoresists katalysiert. Im Falle eines positiv arbeitenden chemisch verstärkten Resists wird beispielsweise durch die Belichtung eine starke Säure erzeugt, welche in einem anschließenden Temperschritt eine katalytische Umwandlung oder Spaltung des Resists bewirkt. Durch diese chemische Reaktion wird die Löslichkeit des Polymers in einem Entwickler drastisch verändert, so daß eine deutliche Differenzierung zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen möglich ist.
- Die strukturieren Fotoresists können als Maske für weitere Prozesse, wie etwa Trockenätzprozesse, verwendet werden. Wird mit dem Fotoresist ein darunter liegendes organisch- chemisches Medium, etwa in zweilagigen Resists, strukturiert, so muss der als oberste Schicht angeordnete Fotoresist eine hohe Ätzresistenz aufweisen. Dazu kann der Fotoresist entweder entsprechende Gruppen in der Polymerkette oder seitenständig aufweisen, beispielsweise siliziumhaltige Gruppen, oder er wird in einem Schritt, der sich an die Strukturierung des Fotoresists anschließt, verstärkt. Dazu müssen im Polymer reaktive Gruppen als Ankergruppen vorhanden sein. Diese reagieren dann mit einer geeigneten reaktiven Gruppe eines Verstärkungsreagenz, die als Anknüpfungsgruppe wirkt, unter Ausbildung einer chemischen Bindung. Auf diese Weise lassen sich nachträglich siliziumhaltige oder aromatische Gruppen in das Polymer einführen. Die Ätzresistenz von aromatischen und siliziumorganischen Verbindungen ist im Sauerstoffplasma im Vergleich zu aliphatischen Kohlenwasserstoffverbindungen deutlich erhöht. Insbesondere für Resiststrukturen mit geringer Schichtdicke ist daher eine nachträgliche Verstärkung der Resiststrukturen vorteilhaft. Die Einbaureaktion von siliziumorganischen Verbindungen wird oft Silylierung, der Einbau von aromatischen Verbindungen Aromatisierung genannt.
- Ein Verfahren zur Nachverstärkung von strukturierten Resists wird beispielsweise in der EP 0 395 917 B1 beschrieben. Dabei werden die für eine Belichtungswellenlänge von 248 und 193 nm verwendeten Fotoresists nach ihrer Strukturierung chemisch durch den Einbau von siliziumorganischen Gruppen in ihrer Ätzresistenz verstärkt und bilden so eine hinreichend stabile Ätzmaske. Weist der Resist eine ausreichende Schichtdicke auf, kann durch laterales Aufwachsen eine Aufweitung der Struktur und damit eine Erhöhung der Auflösung erreicht werden.
- Wie bereits erwähnt, stellt die geringe Transparenz der bekannten Fotoresists bei einer Wellenlänge von 157 nm eine wesentliche Schwierigkeit bei der Entwicklung der 157 nm- Technologie dar. Mit den derzeit bekannten Fotoresists lassen sich Schichtdicken von maximal 50 nm verwirklichen. Derzeit werden Fotoresists entwickelt, bei denen durch die Einführung von Fluoratomen die Transparenz bei kurzen Wellenlängen erhöht ist (siehe K. Patterson, M. Yamachika, R. Hung, C. Brodsky, S. Yamada, M. Somervell, B. Osborn, D. Hall, G. Dukovic, J. Byers, W. Conley, C. G. Willson, Proc. SPIE, 3999 (2000)). Dennoch zeigen diese Polymere eine ca. 50-fach höhere Absorption als die derzeit gängigen Polymere in den technisch für eine Belichtung mit Strahlung einer Wellenlänge von 193 oder 248 nm verwendeten Resists. Auch mit diesen hochfluorierten Polymeren erreicht man bei 157 nm nur Schichtdicken bis zu einer Stärke von höchstens 200 nm. Weiter treten auch Schwierigkeiten bei der Entwicklung des belichteten Fotoresists auf, da durch die Einführung von Fluoratomen in das Polymer dessen hydrophobe Eigenschaften verstärkt werden. Die Ablösung der belichteten Bereiche vom Substrat mit einem wässrigen Entwickler wird dadurch erschwert. Ein hoher Fluorierungsgrad des Polymers verschlechtert ferner die Haftung des Fotoresists auf dem Substrat.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen chemisch verstärkten Fotoresist zur Verfügung zu stellen, welcher eine erhöhte Transparenz bei kurzen Wellenlängen, insbesondere einer Wellenlänge von 157 nm aufweist, und welcher nach der Belichtung eine einfache Entwicklung der Resiststruktur ermöglicht.
- Die Aufgabe wird gelöst mit einem chemisch verstärkten Fotoresist, umfassend:
ein Polymer, das säurelabile Reste aufweist, die an eine polare Gruppe gebunden sind, so dass nach Abspaltung der säurelabilen Reste die Löslichkeit des Polymers in polaren Entwicklern erhöht ist, wobei zumindest ein Anteil der säurelabilen Reste zumindest einfach fluoriert ist;
einen Fotosäurebildner; und
ein Lösungsmittel. - Durch die Verwendung zumindest partiell fluorierter säurelabiler Reste für den Schutz der am Polymer vorgesehenen polaren Gruppen erhöht sich die Transparenz des Polymers bei kurzen Wellenlängen und damit auch die Transparenz des Fotoresists. Durch die Fluorgruppen erhält das Polymer hydrophobe Eigenschaften, so dass es sich in wässrigen alkalischen Entwicklerlösungen schwer löst. Werden unter dem Einfluss der durch die Belichtung freigesetzten Säure die zumindest teilweise fluorierten säurelabilen Reste von den polaren Gruppen abgespalten, sinkt der Fluorierungsgrad des Polymers, weshalb es hydrophiler wird und sich in polaren Entwicklerlösungen leichter löst. Ferner werden polare Gruppen freigesetzt, welche die Löslichkeit des Polymers in polaren Entwicklerlösungen deutlich erhöhen. Dadurch erhöht sich der Kontrast in den Lösungseigenschaften zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen des Fotoresists. Für das Polymer des Fotoresists kann an sich auf bekannte Polymere zurückgegriffen werden, wie sie in Fotoresists enthalten sind, wobei jedoch die säurelabilen Gruppen zumindest teilweise durch zumindest teilweise fluorierte säurelabile Gruppen ersetzt sind. Um eine erfindungsgemäße Verbesserung der Transparenz des Fotoresists bei kurzen Wellenlängen zu erreichen, müssen an sich die säurelabilen Gruppen nicht vollständig durch zumindest teilweise fluorierte säurelabile Gruppen gebildet sein. Ein Teil der säurelabilen Gruppen kann auch unfluoriert sein. Die deutlichste Erhöhung der Transparenz wird jedoch erreicht, wenn alle säurelabilen Gruppen durch zumindest teilweise fluorierte säurelabile Gruppen gebildet werden.
- Als Fotosäurebildner können alle Verbindungen eingesetzt werden, die bei Bestrahlung eine Säure freisetzen. Vorteilhaft werden Oniumverbindungen verwendet, wie sie zum Beispiel in der EP 0 955 562 A1 beschrieben sind. Bevorzugt werden als Fotosäurebildner ionische Verbindungen in Form von Sulfoniumsalzen und Jodoniumsalzen verwendet.
- Als Lösungsmittel für den Resist kann Methoxypropylacetat, Cyclopentanon, Cyclohexanon, γ-Butyrolacton, Ethyllactat, Diethylenglykol, Diethylether, Ethylenglykoldimethylether, Dimethylether oder ein Gemisch aus wenigstens zwei dieser Lösungsmittel verwendet werden. Allgemein können aber alle gängigen Lösungsmittel oder deren Gemische verwendet werden, in denen die Komponenten des Resists in einer klaren, homogenen und lagerstabilen Lösung gelöst werden können, und die bei der Beschichtung des Substrats eine gute Schichtqualität gewährleisten.
- Neben den genannten Komponenten kann der Fotoresist noch weitere Bestandteile umfassen. So kann der Fotoresist auch zusätzlich einen Thermosäurebildner enthalten. Als Thermosäurebildner kommen etwa Benzylthiolaniumverbindungen in Betracht.
- Zusätzlich können dem Fotoresist weitere Komponenten als Additive zugesetzt werden, die das Resistsystem vorteilhaft bezüglich Auflösung, Filmbildungseigenschaften, Lagerstabilität, Strahlungsempfindlichkeit, Standzeitaspekte etc. beeinflussen. Der chemisch verstärkte Resist enthält die oben erwähnten Komponenten im Allgemeinen in den folgenden Anteilen. Die Anteile beziehen sich dabei auf das Gewicht des Fotoresists.
Filmbildendes Polymer: 1-50 Gew.-%, bevorzugt 2-10 Gew.-%;
Fotosäurebildner: 0,001-10 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%;
Lösungsmittel: 50-99 Gew.-%, bevorzugt 88-97 Gew.-%. - Sofern der Fotoresist einen Thermosäurebildner enthält, ist dieser in einem Anteil von 0,01 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 1 Gew.-% enthalten.
- Der erfindungsgemäße chemisch verstärkte Fotoresist ist als positiver Resist ausgestaltet, welcher mit einem polaren, insbesondere wässrig-alkalischen Entwickler entwickelt wird. Um eine Differenzierung zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen zu erreichen, umfasst das Polymer daher bevorzugt polare Gruppen, welche durch säurelabile Gruppen geschützt sind. Besonders bevorzugt enthält das Polymer Carboxygruppen oder Hydroxygruppen als polare Gruppen. Carboxygruppen lassen sich beispielsweise durch die (Co)Polymerisation geeigneter ungesättigter Carbonsäuren in das Molekül einführen. Beispiele für derartige ungesättigte Carbonsäuren, die mit säurelabilen Resten verestert sind, sind Ester der Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure oder auch Zimtsäure. Beispiele für Monomere, mit denen Hydroxygruppen in das Polymer eingeführt werden können, sind Vinylether, ω- Hydroxyalkene, wobei diese auch verzweigt sein können, Hydroxystyrole und Hydroxycycloalkene. Entsprechende Monomere sind im folgenden dargestellt.
- Dabei bedeutet Ra: -F, -H, -CH3, -CF3, oder eine perfluorierte Alkylgruppe mit bis zu zehn Kohlenstoffatomen; Rb, Rc, jeweils unabhängig -H oder eine Alkylgruppe mit bis zu zehn Kohlenstoffatomen, die auch verzweigt sein kann; n, m, p und l jeweils eine ganze Zahl zwischen 1 und 10. Besonders bevorzugt umfassen die Monomeren Hydroxygruppen, welche mit einem säurelabilen Rest geschützt sind.
- Als säurelabile Reste können an sich alle Reste verwendet werden, die durch Säure abspaltbar sind. Erfindungsgemäß sind diese säurelabilen Reste zumindest einfach fluoriert und/oder durch eine Fluoralkylgruppe substituiert. Ein selektiver Fluorierungsgrad der Reste ist besonders bevorzugt, da sich dies positiv auf die Transparenz des Resists bei kleinen Wellenlängen auswirkt. Vorzugsweise sind die säurelabilen Reste ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet ist aus tert.-Alkyl- und iso-Alkylresten sowie anderen verzweigten Alkylresten mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Tetrahydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl- und tert.-Butoxycarbonyloxyresten, wobei diese Reste zumindest einfach fluoriert sind. Geeignete säurelabile Reste sind im folgenden gezeigt. Jeder dieser Reste ist zumindest einfach fluoriert.
- Dabei bedeutet R1 für jede Position unabhängig ein Fluor oder ein Wasserstoffatom. Eine CR1 3-Gruppe kann also eine -CF3, eine -CF2H, eine -CFH2 oder eine -CH3 Gruppe sein. R bedeutet eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche auch teilweise oder vollständig fluoriert sein kann.
- Weiter können auch säurelabile Gruppen verwendet werden, die über ein Acetal an eine Hydroxygruppe des Polymers gebunden sind. Derartige säurelabile Gruppen können beispielsweise in das Polymer eingeführt werden, indem die Hydroxygruppe des Polymers mit zumindest einfach fluorierten Aldehyden umgesetzt wird.
- In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fotoresists sind nicht nur die säurelabilen Gruppen des Polymers zumindest teilweise fluoriert. Um die Transparenz weiter zu verbessern, können auch weitere fluorierte Gruppen im Polymer enthalten sein. So können beispielsweise Wiederholungseinheiten vorgesehen werden, die eine Hexafluoroisopropylidengruppe tragen. Durch diese Gruppe lässt sich die Transparenz des Polymers bei kurzen Wellenlängen deutlich erhöhen. Ein geeignetes Comonomer ist beispielsweise Acrylsäure-1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropylester. Weiter kann das Polymer erste Wiederholungseinheiten enthalten, die eine Carboxylgruppe aufweisen und zumindest einfach fluoriert sind. Die Carboxylgruppe kann entweder mit einer säurelabilen Gruppe verestert sein oder sie liegt im Polymer bereits in freier Form vor und verbessert so die Haftung des Polymeren am Substrat. Besonders bevorzugt ist die erste Wiederholungseinheit abgeleitet von (2-Trifluormethyl)acrylsäure und/oder (2-Fluor)acrylsäure (s. K. Patterson et al. loc. cit.).
- Neben den ersten Wiederholungseinheiten kann das Polymer auch noch weitere Wiederholungseinheiten umfassen, durch welche der Fotoresist in seinen Eigenschaften beeinflusst werden kann. So wurde bereits erwähnt, dass durch die Einführung polarer Gruppen die Haftung des Fotoresists am Substrat verbessert wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, im Polymer Gruppen vorzusehen, welche eine nachträgliche Verstärkung des entwickelten und strukturierten Resists ermöglichen. Zu diesem Zweck enthält das im erfindungsgemäßen Fotoresist enthaltene Polymer bevorzugt zweite Wiederholungseinheiten, die eine Reaktivankergruppe aufweisen. Eine Reaktivankergruppe ist eine Gruppe, die ohne zunächst freigesetzt oder aktiviert werden zu müssen mit einer Anknüpfungsgruppe eines Verstärkungsagens eine chemische Reaktion eingehen kann, wobei das Verstärkungsreagens unter Ausbildung einer chemischen Bindung an das Polymer gebunden wird. Auf diesem Prinzip beruht beispielsweise das bereits erwähnte Verfahren zur Nachverstärkung von strukturierten Resists der EP 0 395 917 B1.
- Um Verarbeitungszeiten zu erreichen, die für eine technische Anwendung geeignet sind, müssen die Reaktivankergruppen eine ausreichende Reaktivität aufweisen. Besonders bevorzugt wird die Reaktivankergruppe daher ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet ist aus Säureanhydrid, Epoxid, und Keten. Unter diesen Gruppen sind die Säureanhydridgruppen besonders bevorzugt. Das Polymer des erfindungsgemäßen Fotoresists enthält daher in einer bevorzugten Ausführungsform eine zweite Wiederholungseinheit, die durch Copolymerisation eines ungesättigten Carbonsäureanhydrids in das Polymer eingeführt wird. Besonders bevorzugt ist das ungesättigte Carbonsäureanhydrid ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet ist aus Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Methacrylsäureanhydrid, Norbornendicarbonsäureanhydrid und Cyclohexendicarbonsäureanhydrid. Diese ungesättigten Carbonsäureanhydride werden bereits für die Herstellung von Polymeren für Fotoresists verwendet, so dass ein umfangreiches Wissen über ihre Verarbeitung vorliegt. Die Herstellung des Fotoresists und seine Umsetzung in technische Herstellungsverfahren wird dadurch erleichtert.
- Der erfindungsgemäße Fotoresist weist für Licht einer kurzen Wellenlänge eine erhöhte Transparenz auf, weshalb mit ihm lithografisch Strukturen erzeugt werden können, welche eine kritische Strukturdimension von weniger als 100 nm aufweisen. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Strukturierung von Substraten, wobei das Substrat mit dem oben beschriebenen Fotoresist beschichtet wird, so dass ein Fotoresistfilm erhalten wird, der Fotoresistfilm abschnittsweise mit Licht einer Wellenlänge von weniger als 200 nm belichtet wird, der belichtete Fotoresistfilm entwickelt wird, wobei der Fotoresist eine Struktur ausbildet, und die Struktur auf das Substrat übertragen wird.
- Für die Belichtung wird insbesondere bevorzugt Licht mit einer Wellenlänge von 157 nm oder 13 nm verwendet.
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Allgemeinen in der Weise durchgeführt, dass zunächst ein Substrat, im Allgemeinen ein Siliziumwafer, der auch in vorherigen Prozessschritten strukturiert worden sein kann und in dem auch bereits elektronische Bauelemente integriert sein können, mit dem Fotoresist beschichtet wird. Es können auch mehrlagige Resists verwendet werden, wobei dann das fluorhaltige Polymer in der obersten Schicht enthalten ist. Mehrlagige Resists erlauben eine bessere Fokussierung des zur Belichtung verwendeten Strahls in der Schicht des Fotoresists. In diesem Fall wird zunächst ein Bottomresist, beispielsweise aus einem Novolac, aufgetragen und auf dem Bottomresist der erfindungsgemäße Fotoresist aufgetragen. Der Resist wird mit bekannten Techniken auf dem Substrat aufgetragen, zum Beispiel durch Aufschleudern, Aufsprühen oder durch Tauchverfahren.
- Das im Fotoresist enthaltene Lösungsmittel wird durch Trocknen entfernt und der getrocknete Fotoresistfilm anschließend belichtet. Die Belichtung erfolgt nach üblichen Verfahren, beispielsweise durch Belichtung mit Hilfe einer Fotomaske, durch Interferenzverfahren oder durch direkte Bestrahlung, zum Beispiel mit einem Elektronenstrahl. Für die Belichtung wird kurzwelliges Licht verwendet, insbesondere Strahlung mit einer Wellenlänge von 157 nm oder 13 nm. In den belichteten Bereichen wird aus dem Fotosäurebildner eine Säure freigesetzt, welche die säurelabilen Schutzgruppen des Polymers abspaltet. Die Säure ist dabei katalytisch wirksam, das heißt mit einem freigesetzten Proton können eine Vielzahl von säurelabilen Schutzgruppen abgespalten werden. Dadurch reagiert der Fotoresist sehr empfindlich auf die eingestrahlte Lichtmenge. Die Abspaltung der säurelabilen Gruppen vom Polymer lässt sich durch eine Behandlung bei erhöhter Temperatur beschleunigen. Dazu wird das Substrat mit dem belichteten Resist erhitzt, so dass in den belichteten Bereichen eine weitgehende Abspaltung der zumindest teilweise fluorierten säurelabilen Gruppen erfolgt. Durch die Abspaltung der säurelabilen fluorhaltigen Gruppen wird einerseits der Fluorierungsgrad des Polymers herabgesetzt und andererseits werden polare Gruppen freigesetzt, wie zum Beispiel Carboxygruppen oder saure Hydroxylgruppen. Somit wird eine deutliche Differenzierung in der Löslichkeit des Polymers in polaren Entwicklern zwischen den belichteten und unbelichteten Bereichen erreicht.
- Nach der Temperaturbehandlung wird der belichtete Resist mit einem polaren Entwickler behandelt, wobei in den belichteten Bereichen das Polymer vom Substrat abgelöst wird. Als Entwicklerlösung kann beispielsweise eine 2,38%-ige Lösung aus Tetramethylammoniumhydroxyd in Wasser verwendet werden. Das Substrat liegt nun an den belichteten Stellen frei, während die unbelichteten Bereiche noch vom festen Resistfilm geschützt werden.
- Sofern im Polymer entsprechende Ankergruppen vorgesehen sind, kann nun der strukturierte Resist verstärkt werden, wodurch eine Aufweitung der Resiststrukturen und eine Erhöhung der Ätzresistenz erreicht werden kann.
- Die mit dem Resist erzeugte Struktur kann nun auf das Substrat übertragen werden. Dazu wird das Substrat beispielsweise mit einem Plasma geätzt.
- Die Erfindung wird anhand eines Beispiels näher erläutert.
- 1 Mol Methacrylsäurechlorid wird in 1,5 l wasserfreiem Diethylether gelöst und unter Schutzgas auf 0°C abgekühlt. Anschließend werden 1,1 Mol des entsprechenden fluorierten Lithiumalkoholats in 1 l Diethylether so zugetropft, dass die Temperatur 5°C nicht überschreitet. Nach der Zugabe wird die Mischung noch für 3 Stunden unter Rückfluss zum Sieden erhitzt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Reaktionsmischung wird auf 2 l Wasser gegeben, die organische Phase abgetrennt und noch zweimal mit je 100 ml Wasser extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter reduziertem Druck abdestilliert. Die Reinigung des Methacrylats erfolgt durch Vakuumdestillation bzw. bei festen Estern durch Umkristallisieren.
- Nach der allgemeinen Herstellungsvorschrift wurden die folgenden (teil-)fluorierten Methacrylate erhalten:
R3 = CF3, R4 = CH3: 1,1,1-Trifluoro-2-methyl-isopropylester (3F-tBuMA);
R3 = R4 = CF3: 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-methyl- isopropylester (6F-tBuMA); - Die unter a) erhaltenen Monomeren wurden allein bzw. in unterschiedlichen Gewichtsanteilen zusammen mit Maleinsäureanhydrid eingewogen und in Butanon gelöst. Die Polymerisation wurde durch Zugabe von Azobisisobutyronitril (1 Mol.-%) initiiert. Nach 24 Stunden wurden die erhaltenen Copolymere in Hexan gefällt. Die Aufreinigung erfolgte durch mehrfaches Umfällen in Hexan. Abschließend wurde der erhaltene Feststoff im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Zum Vergleich wurde analog ein unfluoriertes Polymethacrylat, ein Copolymerisat aus unfluoriertem Methacrylat und Maleinsäure, sowie Polymaleinsäureanhydrid hergestellt. α) Homopolymerisation
R3 = R4 = CH3: P(tBuMA)
R3 = CF3, R4 = CH3: P(3F-tBuMA)
R3 = R4 = CF3: p(6F-tBuMA) β) Copolymerisation
R3 = CF3, R4 = CH3; a = b = 50 Mol-%: P(3F-tBuMA-co-MAAn)
R3 = R4 = CF3; a = 75 Mol% b = 25 Mol-%: P(6F-tBuMA-co-MAAn)
R3 = R4 = CH3; a = b = 50 Mol-%: P(tBuMA-co-MAAn)
b = 100 Mol-%: P(MAAn) - Die unter b) hergestellten Polymeren Copolymere wurden bei einer Wellenlänge von 157 nm vermessen. Die Absorptionen sind im folgenden angegeben. Zum Vergleich sind auch Absorptionen von nicht fluorierten tert.-Butylmethacrylat und Maleinsäureanhydrid angegeben. Die Absorption der Polymeren lässt sich durch die Einführung fluorierter säurelabiler Gruppen wesentlich reduzieren.
Tabelle 1 Absorption der Polymeren bei 157 nm Polymer a157(µm-1) P(tBuMa) 4,80 P(MAAn) 10,80 P(tBuMA-co-MAAn) 6,20 P(3F-tBuMA) 3,35 P(3F-tBuMA-co-MAAn) 4,24 P(6F-tBuMA) 2,08 P(6F-tBuMA-co-MAAn) 2,89
Claims (11)
1. Chemisch verstärkter Fotoresist, umfassend:
ein Polymer, das säurelabile Reste aufweist, die an eine polare Gruppe gebunden sind, so dass nach Abspaltung der säurelabilen Reste die Löslichkeit des Polymers in polaren Entwicklern erhöht ist, wobei zumindest ein Anteil der säurelabilen Reste zumindest einfach fluoriert ist;
einen Fotosäurebildner; und
ein Lösungsmittel.
ein Polymer, das säurelabile Reste aufweist, die an eine polare Gruppe gebunden sind, so dass nach Abspaltung der säurelabilen Reste die Löslichkeit des Polymers in polaren Entwicklern erhöht ist, wobei zumindest ein Anteil der säurelabilen Reste zumindest einfach fluoriert ist;
einen Fotosäurebildner; und
ein Lösungsmittel.
2. Chemisch verstärkter Fotoresist nach Anspruch 1, wobei
die polare Gruppe des Polymers eine Carboxylgruppe oder eine
Hydroxylgruppe ist.
3. Chemisch verstärkter Fotoresist nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die säurelabilen Reste ausgewählt sind aus der Gruppe,
die gebildet ist aus iso-Alkylestern, tert.-Alkylestern und
verzweigten Alkylestern mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen,
Tetrahydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl-, und
tert.-Butoxycarbonyloxyresten, wobei diese Reste zumindest einfach fluoriert
sind.
4. Chemisch verstärkter Fotoresist nach Anspruch 1, wobei
die polare Gruppe des Polymers eine Hydroxylgruppe ist und
der zumindest teilweise fluorierte säurelabile Rest unter
Ausbildung eines Ethers, Esters oder Acetals an die
Hydroxylgruppe gebunden ist.
5. Chemisch verstärkter Fotoresist nach einem der Ansprüche
1 bis 3, wobei das Polymer erste Wiederholungseinheiten
umfasst die eine Carboxylgruppe aufweisen und zumindest
einfach fluoriert sind.
6. Chemisch verstärkter Fotoresist nach Anspruch 5, wobei
die erste Wiederholungseinheit abgeleitet ist von (2-
Trifluormethyl)acrylsäure und/oder (2-Fluor)acrylsäure.
7. Chemisch verstärkter Fotoresist nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer zweite
Wiederholungseinheiten umfasst, die eine Reaktivankergruppe aufweisen.
8. Chemisch verstärkter Fotoresist nach Anspruch 7, wobei
die Reaktivankergruppe ausgewählt ist aus der Gruppe, die
gebildet ist aus Säureanhydrid, Epoxid und Keten.
9. Chemisch verstärkter Fotoresist nach Anspruch 7 oder 8,
wobei die zweite Wiederholungseinheit abgeleitet ist aus
einem ungesättigten Carbonsäureanhydrid.
10. Chemisch verstärkter Fotoresist nach Anspruch 9, wobei
das ungesättigte Carbonsäureanhydrid ausgewählt ist aus der
Gruppe, die gebildet ist aus Maleinsäureanhydrid,
Itaconsäureanhydrid, Methacrylsäureanhydrid,
Norbornendicarbonsäureanhydrid, Cyclohexendicarbonsäureanhydrid.
11. Verfahren zur Strukturierung von Substraten, wobei das
Substrat mit einem Fotoresist gemäß einem der Ansprüche 1
bis 10 beschichtet wird, so dass ein Fotoresistfilm erhalten
wird, der Fotoresistfilm abschnittsweise mit Licht einer
Wellenlänge von weniger als 200 nm belichtet wird, der
belichtete Fotoresistfilm entwickelt wird, wobei der
Fotoresist eine Struktur ausbildet, und die Struktur auf das
Substrat übertragen wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10137099A DE10137099A1 (de) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren durch Fluorierung der fotochemisch spaltbaren Abgangsgruppen für die 157 nm-Fotolithografie |
US10/208,678 US20030082483A1 (en) | 2001-07-30 | 2002-07-30 | Chemically amplified photoresist and process for structuring substrates having resist copolymers with enhanced transparency resulting from fluorinating the photochemically cleavable leaving groups and being applicable to 157 nm photolithography |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10137099A DE10137099A1 (de) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren durch Fluorierung der fotochemisch spaltbaren Abgangsgruppen für die 157 nm-Fotolithografie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10137099A1 true DE10137099A1 (de) | 2003-02-27 |
Family
ID=7693599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10137099A Ceased DE10137099A1 (de) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren durch Fluorierung der fotochemisch spaltbaren Abgangsgruppen für die 157 nm-Fotolithografie |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030082483A1 (de) |
DE (1) | DE10137099A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10228338A1 (de) * | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Infineon Technologies Ag | Herstellung von transparenten fluorhaltigen Resistpolymeren in Fotoresists mit Reaktionsankern für eine chemische Nachverstärkung von Resiststrukturen durch radikalische Terpolymerisation mit Acrylaten, Methacrylaten und Butenolderivaten |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6899995B2 (en) * | 2000-11-29 | 2005-05-31 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Protecting groups in polymers, photoresists and processes for microlithography |
JP3890979B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2007-03-07 | 住友化学株式会社 | 化学増幅型ポジ型レジスト組成物 |
US7342646B2 (en) | 2004-01-30 | 2008-03-11 | Asml Masktools B.V. | Method of manufacturing reliability checking and verification for lithography process using a calibrated eigen decomposition model |
JP5560115B2 (ja) * | 2010-06-28 | 2014-07-23 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、化学増幅型レジスト組成物、及び、レジスト膜 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010088333A (ko) * | 2000-02-16 | 2001-09-26 | 카나가와 치히로 | 고분자 화합물, 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법 |
US6683202B2 (en) * | 2001-02-22 | 2004-01-27 | Tokyo Ohka, Kogyo Co., Ltd. | Fluorine-containing monomeric ester compound for base resin in photoresist composition |
TWI226973B (en) * | 2001-03-19 | 2005-01-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive resist composition |
-
2001
- 2001-07-30 DE DE10137099A patent/DE10137099A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-07-30 US US10/208,678 patent/US20030082483A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10228338A1 (de) * | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Infineon Technologies Ag | Herstellung von transparenten fluorhaltigen Resistpolymeren in Fotoresists mit Reaktionsankern für eine chemische Nachverstärkung von Resiststrukturen durch radikalische Terpolymerisation mit Acrylaten, Methacrylaten und Butenolderivaten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030082483A1 (en) | 2003-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10203838B4 (de) | Fluorhaltiger Fotoresist mit Reaktionsankern für eine chemische Nachverstärkung und verbesserten Copolymerisationseigenschaften | |
DE69936750T2 (de) | Photoresist-Zusammenstetzungen, die Gemische ionischer und nicht-ionischer Fotosäureerzeuger umfassen | |
DE69331736T2 (de) | Strukturen erzeugendes material | |
DE19912047B4 (de) | Resistzusammensetzung des Negativtyps | |
DE69926963T2 (de) | Chemisch verstärkte Positivphotoresistzusammensetzungen | |
WO2001042860A1 (de) | Erzeugung von resiststrukturen | |
DE19919795A1 (de) | Polymer und dessen Verwendung in einem Verfahren zur Bildung eines Mikromusters | |
DE69624968T2 (de) | Vernetzte Polymere | |
EP0957399B1 (de) | Strahlungsempfindliches Gemisch und dessen Verwendung | |
DE10134162A1 (de) | Neuartiges Copolymeres, Photoresistzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung eines Photoresistmusters mit hohem Seitenverhältnis | |
DE10120673B4 (de) | Verfahren zur Strukturierung einer Photolackschicht | |
EP0737897A1 (de) | Nasschemisch entwickelbares, ätzstabiler Photoresist für UV-Strahlung mit einer Wellenlänge unter 200 nm | |
DE69935938T2 (de) | Ein strahlungsempfindliches Material und Verfahren zur Herstellung von einem Muster damit | |
DE60001680T2 (de) | Ein strahlungsempfindliches Resistmaterial und ein dieses Resistmaterial verwendendes Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung | |
DE10208448A1 (de) | Lithografieverfahren zur Verringerung des lateralen Chromstrukturverlustes bei der Fotomaskenherstellung unter Verwendung chemisch verstärkter Resists | |
DE10134163A1 (de) | Neuartiges Copolymeres, Photoresistzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung eines Photoresistmusters mit hohem Seitenverhältnis | |
DE10137100B4 (de) | Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren für die 157 nm-Fotolithografie durch Einsatz von fluorierten Zimtsäurederivaten | |
DE10137099A1 (de) | Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren durch Fluorierung der fotochemisch spaltbaren Abgangsgruppen für die 157 nm-Fotolithografie | |
DE10131667B4 (de) | Negativ Resistprozess mit simultaner Entwicklung und Silylierung | |
DE10350685B4 (de) | Fotoresist geeignet zur Verwendung in der 157 nm-Fotolithografie, enthaltend ein Polymer auf Basis von fluorierten Norbornen-Derivaten | |
DE10131144B4 (de) | Verstärkung von Resiststrukturen aus fluorierten Resistpolymeren durch strukturelles Aufwachsen der Strukturen mittels gezieltem chemischem Anbinden von fluorierten Oligomeren | |
DE102005060061A1 (de) | Polymer für die Immersionslithographie, Photoresistzusammensetzung, die selbiges enthält, Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung und Halbleitervorrichtung | |
DE10131489B4 (de) | Negativ Resistprozess mit simultaner Entwicklung und chemischer Nachverstärkung von Resiststrukturen | |
DE10208754B4 (de) | Polymermaterial mit niedriger Glastemperatur für die Anwendung in chemisch verstärkten Fotoresists für die Halbleiterfertigung | |
EP0510444B1 (de) | Säurespaltbare, strahlungsempfindliche Verbindungen, diese enthaltendes strahlungsempfindliches Gemisch und daraus hergestelltes strahlungsempfindliches Aufzeichnungsmaterial |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |