NL1006624C2 - Chemisch versterkte resistsamenstelling, die silicum bevat. - Google Patents

Chemisch versterkte resistsamenstelling, die silicum bevat. Download PDF

Info

Publication number
NL1006624C2
NL1006624C2 NL1006624A NL1006624A NL1006624C2 NL 1006624 C2 NL1006624 C2 NL 1006624C2 NL 1006624 A NL1006624 A NL 1006624A NL 1006624 A NL1006624 A NL 1006624A NL 1006624 C2 NL1006624 C2 NL 1006624C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
group
pag
resist composition
methyl
hydrogen
Prior art date
Application number
NL1006624A
Other languages
English (en)
Inventor
Sang-Jun Choi
Chun-Geun Park
Hai-Won Lee
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of NL1006624C2 publication Critical patent/NL1006624C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • G03F7/0758Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106Binder containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106Binder containing
    • Y10S430/111Polymer of unsaturated acid or ester

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Chemisch versterkte resistsamenstelling, die silicum bevat.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
1. Uitvindingsgebied
De uitvinding heeft betrekking op een chemisch 5 versterkte harssamenstelling, en meer in het bijzonder op een chemisch versterkte harssamenstelling, gemaakt van een polymeerverbinding, die silicium bevat.
2. Beschrijving van de verwante techniek
Om een hoog geïntegreerde halfgeleider te maken onder 10 gebruikmaking van een gecompliceerd proces, moet een fijn patroon worden gevormd. Om dit te bereiken is het van wezenlijk belang om een nieuwe resist te ontwikkelen voor een lithografietechnologie. Als de capaciteit van halfgeleiderinrichtingen verhoogd wordt tot boven 1 GB 15 graad, is een nieuw resistmateriaal, dat reageert op licht van een ArF excimerlaser met een lichtgolflengte van 193 nm, vereist.
Bij een kenmerkend halfgeleidervervaardigingsproces wordt óf een enkellaagsresist (SLR) of een bilaagsresist 20 (BLR) gebruikt. Bij gebruikmaking van de SLR is het proces voor het vormen van een resistpatroon gewoonlijk eenvoudiger dan dat van de BLR. Wanneer evenwel de SLR gebruikt wordt voor het vormen van een resistpatroon, kan een voldoende droge etsbestendigheid niet worden gewaarborgd. Verder, 25 wanneer de hoogte/breedteverhouding van het patroon toeneemt, gaat het resistpatroon schuin staan en zakt ineen, hetgeen de vorming van het resistpatroon zeer moeilijk maakt.
De BLR bevat silicium. Wanneer de BLR gebruikt wordt 30 voor het vormen van een resistpatroon is het proces van het vormen van een resistpatroon veel gecompliceerder dan dat van een SLR. Siliciumatomen van het resistmateriaal worden evenwel omgezet in glas tijdens een O2 plasmadroog-etsings-proces, zodat een geharde laag gevormd wordt op het 35 oppervlak van de resistlaag. De geharde laag werkt als een 1006621 2 etsmasker gedurende een daarop volgend droog etsproces, zodat een resistpatroon met een hoge breedte/hoogte-verhouding gemakkelijk kan worden gevormd.
Ondertussen is het siliciumgehalte van een polymeer een 5 belangrijke faktor bij het vervaardigen van de BLR.
Een silicium-bevattend polymeer, te gebruiken als een BLR voor ArF excimerlaserlithografie, wordt beschreven in "Si-containing Positive Resist for ArF excimer Laser Lithography" door Akiko Kotachi e.a., gepubliceerd in 10 Journal of Photopolymer Science and Technology, Vol. 8, No. 4, biz. 615, 1995.
Het siliciumgehalte van het polymeer, beschreven in bovengenoemd artikel, bedraagt evenwel ongeveer 8 gew. %. In aanmerking genomen, dat 10 gew. % of meer silicium nodig is 15 in de BLR voor het waarborgen van een voldoende breedte/-hoogteverhouding, is het moeilijk op een voldoende hoge breedte/hoogteverhouding te verzekeren uit het siliciumgehalte zoals beschreven in bovengenoemd artikel. Verder heeft het polymeer een slechte hechteigenschap, zodat 20 een resistlaag, gemaakt van het polymeer, gemakkelijk kan aflichten van de onderlaag.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Om de bovengenoemde problemen op te lossen is het een doel van de onderhavige uitvinding om polymeren te 25 verschaffen met voldoende siliciumgehalte om te worden gebruikt als een bilaagsresist (BLR) gebruikt voor ArF excimerlaserlithografie en met een uitstekende hechteigenschap.
Het is een ander doel van de uitvinding om chemisch 30 versterkte resistsamenstellingen te verschaffen, welke de polymeren bevatten.
Voor het bereiken van het bovengenoemde eerste doel, voorziet de uitvinding dienovereenkomstig in een polymeer voor gebruik in een chemisch versterkte resist met een 35 gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 3.000-200.000, welk polymeer wordt uitgedrukt door de volgende formule:
*006$2A
3 H- CH2 — CRi -*s-c=o o
CH
/ \ 5 H2C CH2
I I
(CH3)3Si Si(CH3)3 waarin Ri gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl.
Teneinde het tweede doel te bereiken, wordt er een 10 resistsamenstelling verschaft, welke het door de bovengegeven formule uitgedrukte polymeer bevat en een fotozuurgenerator (PAG). Bij voorkeur is het PAG gehalte 1-20 gew. % van het polymeergehalte en is het PAG een, gekozen uit de groep, bestaande uit triarylsulfoniumzouten 15 en diaryljodoniumzouten.
Tevens voorziet de uitvinding in een copolymeer voor gebruik in een chemische versterkte resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000, welk copolymeer wordt uitgedrukt door de 20 volgende formule: —<-CH2 CRj-fiü-t-CH2 — CR3 -tfi
I I
Γ (¾
0 X
CH
/ \ 25 H2C CH2
I I
(CH3)3Si Si(CH3)3 1006624 4 waarin R2 en R3 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, X gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof, hydroxyl, halogeen, C1-C4 alkyl en C1-C4 alkoxy, m en n hele getallen zijn, en 5 m/(m+n) 0,1-0,9 bedraagt.
Ook wordt voorzien in een ander copolymeer voor gebruik in een chemische resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 3.000-100.000, welk copolymeer uitgedrukt wordt door de volgende formule: 10 γγ° —(-ch2— cr4 -*-yjr c=o o
15 CH
/ \ h2c ch2
I I
(CH3)3Si Si(CH3)3 waarin R4 gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl.
20 Tevens wordt voorzien in een terpolymeer voor gebruik in een chemisch versterkte resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000, welk terpolymeer uitgedrukt wordt door de volgende formule: »1006624 5 i~CH2—CR5 -fj-(-CH2 - CR6-tni-(“CH2 — CR7 c=o c=o c=o
I I I
0 or8 oh
CH
/ \ 5 H2C CH2
I I
(CH3)3si Si(CH3)3 waarin R5, Rg en R7 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, Rg een is, gekozen uit de groep, bestaande uit methyl, 2-hydroxyethyl en C2-Cg 10 alkyl, 1, m en n hele getallen zijn, l/(l+m+n) 0,1-0,9 is, m/(l+m+n) 0,1-0,9 is, en n/(l+m+n) 0,1-0,5 is.
Tevens wordt voorzien in een tetrapolymeer voor gebruik in een chemisch versterkte resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 15 5.000-200.000, welk tetrapolymeer uitgedrukt wordt door de volgende formule: -iCH2— CR9 -t-R-(CH2— CRfö+I-fCH2 —CRn-tni-(CH2 “ CRj^tri c=o c=o c=o c=o
1 I 1 I
o och3 OR13 oh
20 CH
/ \ h2c ch2 (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin Rg, R^, R1;^ en R12 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, R^3 een is, 25 gekozen uit de groep bestaande uit t-butyl, 6 tetrahydropyranyl, 2-hydroxethyl en C2-Cg alkyl, k, 1, m en n hele getallen zijn, k/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, 1/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, m/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, en n/(k+l+m+n) 0,1-0,5 is .
5 BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN
Bovengenoemde doeleinden en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden uit de detailbeschrijving van voorkeursuitvoeringen daarvan met verwijzing naar de bij gevoegde tekeningen, waarin: 10 Fig. 1 een grafiek is, die het resultaat toont van een magnetische kernresonantie (NMR) analyse van een tussenprodukt, nodig voor het synthetiseren van een polymeer volgens de uitvinding;
Fig. 2 een grafiek is waarin het resultaat getoond wordt 15 van een Fourier transformatie-infraroodbestralings (FT-IR)-analyse van het tussenprodukt, nodig voor het synthetiseren van het polymeer volgens de uitvinding;
Fig. 3 een grafiek is, die het resultaat toont van een NMR-analyse van een monomeer volgens de uitvinding; 20 Fig. 4 een grafiek is, die het resultaat toont van een FT-IR-analyse van het monomeer volgens de uitvinding;
Fig. 5 een grafiek is, die het resultaat toont van een thermogravimetrische analyse (TGA) van een homopolymeer volgens de uitvinding; 25 Fig. 6 een grafiek is, die het resultaat toont van een NMR-analyse aan een terpolymeer volgens de uitvinding;
Fig. 7 een grafiek is, die het resultaat toont van een FT-IR-analyse van het terpolymeer volgens de uitvinding;
Fig. 8 een grafiek is, die het resultaat toont van een 30 TGA-analyse van het terpolymeer volgens de uitvinding;
Fig. 9 een grafiek is, die het resultaat toont van een NMR-analyse van een tetrapolymeer volgens de uitvinding; en
Fig. 10 een grafiek is, die het resultaat toont van een TGA van het tetrapolymeer volgens de uitvinding.
10^6624 ' 7
BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGEN
Voorbeeld 1
Synthese van een monomeer
Een reactie voor het synthetiseren van een monomeer(II) 5 volgens het onderhavige voorbeeld wordt uitgedrukt door het volgende reactieschema.
De synthese van het monomeer (II) , uitgedrukt door het bovengenoemde reactieschema, zal stap voor stap worden beschreven.
<?H =^0 =<_0 o CIM9CH2Si(CH$3 JL C| ^
HCOEt CTHER SC], TEA/MC I
/l\ /l\ Π
Si Si ® /l\ /l\ BPMA (II) 10 (1) Synthese van 1,3-bis (trimethylsilyl)-2-propanol(I).
Ethylformiaat (0,1 mol) werd langzaam toegevoegd aan 0,3 mol trimethylsilylmethylmagnesiumchlorideoplossing opgelost in diethylether, aanwezig in een 500 ml kolf, en dit liet men reageren onder terugvloeiïng gedurende ongeveer 24 uur. 15 Na hydrolysering van het reactiemiddel onder gebruikmaking van ammoniumchlorideoplossing, werd het verkregen reactie-produkt afgescheiden en gezuiverd door een vacuumdestillatie (opbrengst 70 %) . De struktuur van het verkregen destillaat werd geanalyseerd met gebruik van magnetische kernresonantie 20 (NMR) en een spectroscopische methode van de Fourier transformatie-infraroodbestraling (FT-IR)-spectroscopie.
Fig. 1 toont het resultaat van de NMR-analyse op het 1,3-bis(trimethylsilyl)-2-propanol(I) verkregen met behulp van de bovengenoemde methode, en fig. 2 toont het resultaat 25 van de FT-IR-analyse op ditzelfde. De resultaten, getoond in de bovengenoemde grafieken, zijn als volgt: 1006624 8 1H-NMR(CDCL3, ppm): 0,0(18H, -CH3), 0,9(4H, -CH2-), 1,2(1H, -OH), 4,0(1H, -CH-) FT-IR(NaCl, cm'1): 3300(-OH), 2950(C-H), 1400 en 1260(Si-C).
5 (2) Synthese van 1,3-bis (trimethylsilyl)propylmethacrylaat (BPMA)(II).
Na oplossen van 1,3-bis(trimethylsilyl)-2-propanol(I) (0,1 mol) en triethylamine (TEA, 0,1 mol) in methyleen-chloride (MC), aanwezig in een 500 ml kolf, werd 10 methacryloylchloride (0,1 mol) langzaam toegevoegd aan het opgeloste resultaat, en vervolgens liet men dit reageren onder terugvloeiing gedurende ongeveer 24 uur. Het verkregen produkt werd afgescheiden door vacuumdestillatie (opbrengst 75 %) .
15 Fig. 3 toont het resultaat van de NMR-analyse van het BPMA(II), verkregen door de bovengegeven methode, en Fig. 4 toont het resultaat van de FT-IR-analyse ervan. Verder zijn de resultaten, verkregen uit de bovengenoemde grafieken als volgt: 20 1H-NMR(CDCL3, ppm): 0,0(18H, Si-CH3), 1,0(4H, -CH2-), 1,9(3H, -CH3), 5,2(1H, -CH-) 5,5 en 6,0(2H, =CH2) FT-IR(NaCl, cm'1): 2950(C-H), 1720(C=0), 1600 (C=C), 1400 en 1260(Si-C).
25 Voorbeeld 2
Bereiding van een homopolvmeer
Na het monomeer PBMA(II) (0,1 mol), gesynthetiseerd in voorbeeld 1, en azobisisobutyronitril (AIBN, 4 mol %) te hebben opgelost in tolueen, werd polymerisatie uitgevoerd 30 bij 65-70°C gedurende 24 uur onder stikstof (N2) spoeling.
Het reactieprodukt werd geprecipiteerd in een overmaat van n-hexaan en vervolgens werden de precipitaten opgelost in tetrahydrofuran (THF) om opnieuw te worden geprecipiteerd in n-hexaan.
35 De verkregen precipitaten werden gedroogd in een vacuumoven, gehouden op 50°C gedurende 24 uur, resulterende 1 0°6c?4 9 in een homopolymeer uitgedrukt door de volgende formule (opbrengst 80 %) .
O
Λ
Si Si /l\ /l\
Hierbij bedroeg het gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van het verkregen homopolymeer 24.000, en de 5 polydispersietijd ervan was 2,2. Verder was het gehalte aan silicium (Si) 21 % (theoretische waarde).
Fig. 5 is een grafiek, welke de thermische stabiliteit toont van het homopolymeer, verkregen in het onderhavige voorbeeld, geëvalueerd door een thermogravimetrische analyse 10 (TGA). Verandering in gewicht van het homopolymeer in afhankelijkheid van de verandering van temperatuur werd geanalyseerd, terwijl het homopolymeer verwarmd werd met een snelheid van 20°C/min. onder de stikstof (N2) gasomgeving. Het resultaat wordt uitgedrukt als een percentage. Zoals 15 getoond in fig. 5, bedroeg de initiële ontledingstemperatuur van het homopolymeer van het onderhavige voorbeeld ongeveer 173eC.
Voorbeeld 3
Synthese van een copolvmeer 20 Een reactie voor het synthetiseren van een copolymeer- (III) volgens het onderhavige voorbeeld wordt uitgedrukt door het volgende reactieschema.
K)ut>624 1 10 isi * ~γ° Λ Λ
A A ^ A
(Π) (m)
Nadat het monomeer BPMA(II) (0,1 mol), gesynthetiseerd in voorbeeld 1, en styreenmonomeer (0,1 mol) waren opgelost in tetrahydrofuran (THF, vijf maal het volume van het monomeer) samen met azobisisobutyronitril (AIBN, 4 mol %), 5 werden de resultanten gespoeld met stikstof (N2) en werd polymerisatie uitgevoerd onder terugvloeiïng gedurende ongeveer 24 uur.
Het gepolymeriseerde produkt werd geprecipiteerd in een overmaat van n-hexaan, en vervolgens werden de precipitaten 10 opgelost in THF om opnieuw te worden geprecipiteerd in n-hexaan. De verkregen precipitaten werden gedroogd in een vacuumoven gedurende 24 uur, resulterende in een copolymeer- (III) (opbrengst 70 %).
Hierbij was het gewichtsgemiddelde molecuulgewicht van 15 het vekregen copolymeer(III) 15.000 en de polydispersietijd ervan bedroeg 2,1. Verder was het gehalte aan Si 15 % (theoretische waarde).
Voorbeeld 4
Synthese van een copolvmeer 20 Na het monomeer BPMA(II) (0,1 mol), gesynthetiseerd in voorbeeld I, en maleïnezuur (0,1 mol) opgelost te hebben in tetrahydrofuran (THF, vijf maal het volume van het monomeer) 10CC224 ' 11 samen met azobisisobutyronitril (AIBN, 4 mol %), werden de reactanten gespoeld met stikstof (N2) en werd polymerisatie uitgevoerd onder terugvloeiing gedurende ongeveer 24 uur.
Het gepolymeriseerde produkt werd geprecipiteerd in een 5 overmaat van n-hexaan, en vervolgens werden de precipitaten opgelost in THF, teneinde opnieuw te worden geprecipiteerd in n-hexaan. De verkregen precipitaten werden gedroogd in een vacuumoven gedurende 24 uur, resulterende in een copolymeer(IV) uitgedrukt door de volgende formule 10 (opbrengst 70 %).
Hier bedroeg het gewichtsgemiddelde molecuulgewicht van het verkregen copolymeer(IV) 8.000 en de polydispersiteit ervan was 2,3. Verder was het gehalte aan si 15 % (theoretische waarde).
0 Λ
Si Si /l\ /l\ (IV) 15 Voorbeeld 5
Bereiding van een terpolvmeer
Een reactie voor het synthetiseren van een terpolymeer(V) volgens het onderhavige voorbeeld wordt uitgedrukt door het volgende reactieschema.
10U6624 12 "^ir0 ♦ ”V° *(^ Ο Ο VI/ Λ + w /ι\ /ι\ ο ο ΟΗ Λ + Α\ /Ι\ (V)
Na oplossen van het monomeer BPMA(II) (0,1 mol), gesynthetiseerd in voorbeeld 1, t-butylmethacrylaat (tBMA) (0,1 mol) en methacrylzuur (MAA, 0,1 mol) in tetrahydrofuran (THF, vijf maal het volume van het monomeer) samen met 5 azobisisobutyronitril (AIBN, 4 mol %), werden de reactanten gespoeld met stikstof (N2) en werd polymerisatie uitgevoerd onder terugvloeiïng gedurende ongeveer 24 uur.
Het gepolymeriseerde produkt werd geprecipiteerd in een overmaat van n-hexaan, en vervolgens werden de precipitaten 10 opgelost in THF om opnieuw te worden geprecipiteerd in n-hexaan. De verkregen precipitaten werden gedroogd in een vacuumoven, gehouden op ongeveer 50eC gedurende 24 uur, resulterende in een terpolymeer(V) (opbrengst 75 %) .
Kier bedroeg het gewichtsgemiddelde molecuulgewicht van 15 het verkregen terpolymeer(V) 25.000 en de polydispersiteit ervan was 2,3. Verder was het gehalte van Si 11 % (theoretische waarde).
Fig. 6 toont de resultaten van een NMR analyse van het 1006624 13 terpolymeer(V) van het onderhavige voorbeeld, en fig. 7 toont het resultaat van een FT-IR analyse ervan.
Fig. 8 is een grafiek, die de thermische stabiliteit toont van het terpolymeer(V) van het onderhavige voorbeeld, 5 geëvalueerd door een TGA. Zoals getoond in fig. 8, begint het terpolymeer(V) te ontleden bij ongeveer 160°C, daarmee een uitstekende thermische stabiliteit vertonende.
Voorbeeld 6 10 Bereiding van een tetrapolvmeer
Na oplossen van het monomeer BPMA(II) (0,1 mol) gesynthetiseerd in voorbeeld 1, t-butylmethacrylaat (tBMA, 0,1 mol), methylmethacrylaat (MMA) en methacrylzuur (MAA, 0,1 mol) in tetrahydrofuran (THF, vijf maal het volume van 15 het monomeer) samen met azobisisobutyronitril (AIBN, 4 mol %), werden de resultanten gespoeld met stikstof (N2) en werd polymerisatie uitgevoerd onder terugvloeiïng gedurende ongeveer 24 uur.
Het gepolymeriseerde produkt werd geprecipiteerd in een 20 overmaat van n-hexaan, en vervolgens werden de precipitaten opgelost in THF om opnieuw te worden geprecipiteerd in n-hexaan. De verkregen precipitaten werden gedroogd in een vacuumoven, gehouden op ongeveer 50°C, gedurende 24 uur, resulterende in een tetrapolymeer(VI), uitgedrukt door de 25 volgende formule (opbrengst 75 %).
0 OCHs 0 OH
,Λ + /l\ /l\ .10ÜÖÖ24 (VI) 14
Daarbij bedroeg het gewichtsgemiddelde molecuulgewicht van het verkregen tetrapolymeer(VI) 24.000 en de polydispersiteit ervan was 2,4.
Fig. 9 toont het resultaat van een NMR-analyse van het 5 tetrapolymeer(VI) van het onderhavige voorbeeld.
Fig. 10 is een grafiek, welke de thermische stabiliteit toont van het tetrapolymeer(VI) van het onderhavige voorbeeld, geëvalueerd door een TGA. Zoals getoond in fig.
10 valt te zien, dat het tetrapolymeer(VI) 50 % gewichts-10 verlies vertoont bij ongeveer 141°C. Dat wil zeggen, het tetrapolymeer(VI) van het onderhavige voorbeeld ontleedt bij een in vergelijking hoge temperatuur, hetgeen een uitstekende thermische stabiliteit toont.
Voorbeeld 7 15 Bereiding van een resistsamenstellina
Na oplossen van 1,0 g terpolymeer(V), gesynthetiseerd in voorbeeld 5, in 8 g propeenglycolmonomethyletheracetaat (PGMEA), werd 0,02 g trifenylsulfoniumtriflaat (TPSOTf) als fotozuurgenerator toegevoegd en geroerd.
20 Vervolgens werd het mengsel gefiltreerd onder gebruikmaking van een 0,2 pm-filter en de verkregen resist-samenstelling werd gespin-coat op een wafer van ongeveer 0,3 pm dikte.
De wafer, gecoat met de resistsamenstelling werd zacht 25 gebakken bij ongeveer 110°C gedurende ongeveer 90 sec., belicht onder gebruikmaking van een stepper, waarbij een KrF excimerlaser gebruikt werd met een numerieke apertuur (NA) van 0,45, en vervolgens nagebakken bij ongeveer 110°C gedurende ongeveer 90 sec. Vervolgens werd de resist 30 ontwikkeld met behulp van tetramethylammoniumhydroxyde (TMAH) oplossing.
Het volgende reactieschema toont het belichtings-mechanisme van het terpolymeer volgens het voorbeeld van de onderhavige uitvinding.
1006624 15 ^-o' = om =0 Η* ο o OH Δ Λ +
Si si /l\ /l\ ^ = om = on
OH OH OH
Uit de hierboven gegeven reactie valt te zien, dat het polymeer van de voorbelichting niet erg oplosbaar is in een ontwikkelaar, terwijl het polymeer, gevormd als resultaat van nabelichting in hoge mate oplosbaar is in een 5 ontwikkelaar.
De resistsamenstelling volgens de voorbeelden van de onderhavige uitvinding bevat een hoog gehalte aan silicium, nodig voor het vervaardigen van een silicium-bevattende BLR voor de ArF excimerlaser, en heeft een uitstekende hechting 10 aan de onderlaag.
De onderhavige uitvinding is getoond en beschreven met verwijzing naar specifieke uitvoeringen; evenwel is de onderhavige uitvinding niet beperkt tot deze speciale vormen, en verdere modificaties en wijzigingen, gelegen 15 binnen het kader van de onderhavige uitvinding zullen de vakman duidelijk zijn.
- conclusies - 1006624

Claims (21)

1. I I c=o c=o c=o c=o I I I 1 0 och3 OR13 oh
1. I o or8 oh CH / \ h2c ch2 (CH3)3Si Si(CH3)3 20 waarin R5, Rg en R7 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, R8 een is, gekozen uit de groep, bestaande uit methyl, 2-hydroxyethyl en C2-Cg alkyl, 1, m en n hele getallen zijn, l/(l+m+n) 0,1-0,9 is, m/(l+m+n) 0,1-0,9 is, en n/(1+m+n) 0,1-0,5 is.
1. I
1. Polymeer voor gebruik in een chemisch versterkte resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 3.000-200.000, welk polymeer wordt uitgedrukt door de volgende formule: 5 —CH2 — CRi -hrr~ c=o o CH / \ h2c ch2 I I 10 (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl.
2. Resistsamenstelling, omvattende een polymeer te gebruiken in een chemisch versterkte resist, met een 15 gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 3.000-200.000 en uitgedrukt door de volgende formule: —t-CH2 — CRi 4-jj— C=0 0
3. Resistsamenstelling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat het PAG-gehalte 1-20 gew. % van het 5 polymeergehalte is.
4. Resistsamenstelling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de PAG er een is, gekozen uit de groep bestaande uit triarylsulfoniumzouten en diaryljodonium-zouten.
5 H2C CH2 I I (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin Rg , R^o' Rll en R12 onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, R^ een is, gekozen uit de groep bestaande uit t-butyl, 10 tetrahydropyranyl, 2-hydroxethyl en C2-C$ alkyl, k, 1, m en n hele getallen zijn, k/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, 1/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, m/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, en n/(k+l+m+n) 0,1-0,5 is.
5 H2C CH2 I I (CH3)3 Si Si(CH3)3 waarin R5, Rg en R7 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, Rg een is, gekozen uit de groep, bestaande uit methyl, 2-hydroxyethyl en C2-Cg 10 alkyl, 1, m en n hele getallen zijn, l/(l+m+n) 0,1-0,9 is, m/(l+m+n) 0,1-0,9 is, en n/(l+m+n) 0,1-0,5 is, en een fotozuurgenerator (PAG).
5 H2C CH2 I I (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin R2 en R3 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, X gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof, hydroxyl, halogeen, C1-C4 10 alkyl en C1-C4 alkoxy, m en n hele getallen zijn, en m/(m+n) 0,1-0,9 bedraagt, en een fotozuurgenerator (PAG).
5. Copolymeer voor gebruik in een chemische versterkte resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000, welk copolymeer wordt uitgedrukt door de volgende formule: CH2 — CR2 -ijs-eCH2 — CR3 "tn- ” Π èi. O X CH / \ H2c ch2 I I (CH3)3Si Si(CH3)3 20 waarin R2 en R3 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, X gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof, hydroxyl, halogeen, C1-C4 alkyl en C1-C4 alkoxy, m en n hele getallen zijn, en m/(m+n) 0,1-0,9 bedraagt.
6. Resistsamenstelling omvattende een copolymeer met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000 en uitgedrukt door de volgende formule: )ÜU6624 1 -t- ch2 — cr2 -tin-t ch2 — CR3-t!T Γ 4
0 X CH / \
7. Resistsamenstelling volgens conclusie 6, m e t het 15 k e n m e r k, dat het PAG-gehalte 1-20 gew. % van het copolymeergehalte is.
8. Resistsamenstelling volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat de PAG een is, gekozen uit de groep, bestaande uit triarylsulfoniumzouten en 20 diaryljodoniumzouten.
9. Copolymeer voor gebruik in een chemische resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 3.000-100.000, welk copolymeer uitgedrukt wordt door de volgende formule: 1 üub624 I
0. Q 0 YY -f~ CH2 — CR4 -*-1-hfi— c=o 5 0 CH / \ h2c ch2 (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin R4 gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof 10 en methyl.
10. Resistsamenstelling, omvattende een copolymeer met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000, en uitgedrukt door de volgende formule: OOO Y T —(-CH2 - cr4-!-hn“~ t c=o ! 0 CH / \
11. Resistsamenstelling volgens conclusie 10, m e t het kenmerk, dat het PAG-gehalte 1-20 gew. % bedraagt van het copolymeergehalte.
12. Resistsamenstelling volgens conclusie 10, m e t het kenmerk, dat de PAG een is, gekozen uit de groep bestaande uit triarylsulfoniumzouten en diaryljodonium-zouten.
13. Terpolymeer voor gebruik in een chemisch versterkte 10 resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000, welk terpolymeer uitgedrukt wordt door de volgende formule: -<-CH2— CR5-tl-eCH2 — CRg-im-^Η2 - CR7 -)*-
14. Resistsamenstelling, omvattende een terpolymeer met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000 en uitgedrukt door de volgende formule: 10U6624 -e CH2 — CR5 -fj-(- CH2 — CRg -hfri-(- CH2 — CR7 -tn— I I I c=o c=o c=o I I I
0 ORg OH CH / \
15. Resistsamenstelling volgens conclusie 14, m e t het kenmerk, dat het PAG-gehalte 1-20 % bedraagt van het 15 terpolymeergehalte.
15 C=0 C=0 C=0
16. Resistsamenstelling volgens conclusie 14, m e t het kenmerk, dat de PAG een is, gekozen uit de groep bestaande uit triarylsulfoniumzouten en diaryljodonium-zouten.
17. Tetrapolymeer voor gebruik in een chemisch versterkte resist met een gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000, welk tetrapolymeer uitgedrukt wordt door de volgende formule: 1006624 ·—(CH2 CRg ) |ζ t€H2 — CR^q) 1 ^IN CjR^) n i * c=o C=0 C=0 c=0 I I I I
0 OCH3 0Ri3 oh CH / \
18. Resistsamenstelling omvattende tetrapolymeer met een 15 gewichtsgemiddeld molecuulgewicht van 5.000-200.000 en uitgedrukt door de volgende formule: (CH2 CRg TE-(CH2— CRj-tTï-tCH2 -CR T*-tCU2 ~ CR 7^
19. Resistsamenstelling volgens conclusie 18, m e t h e t kenmerk, dat het PAG-gehalte 1-20 gew. % bedraagt van het tetrapolymeergehalte.
20. Resistsamenstelling volgens conclusie 18, m e t het 10 k e n m e r k, dat de PAG een is, gekozen uit de groep bestaande uit triarylsulfoniumzouten en diaryljodonium-zouten.
20 CH / \ H2c ch2 1 i (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin R9, R1Q, R11 en R12 elk onafhankelijk gekozen zijn uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl, R^3 een is, 25 gekozen uit de groep bestaande uit t-butyl, » 1006R24 tetrahydropyranyl, 2-hydroxethyl en C2-C6 alkyl, k, 1, m en n hele getallen zijn, k/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, 1/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, m/(k+l+m+n) 0,1-0,9 is, en n/(k+l+m+n) 0,1-0,5 is, en 5 een fotozuurgenerator (PAG).
20 H2C CH2 I I (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin R4 gekozen is uit de groep, bestaande uit waterstof en methyl; en i vuö624 een fotozuurgenerator (PAG).
20 CH / \ h2c ch2 (CH3)3Si Si(CH3)3 waarin Ri gekozen is uit de groep bestaande uit waterstof en 1006624 methyl; en een fotozuurgenerator (PAG).
21. Resistsamenstelling volgens conclusie 20, m e t het kenmerk, dat de PAG een is, gekozen uit de groep 15 bestaande uit trifenylsulfoniumtriflaat en difenyljodonium-triflaat. luub624
NL1006624A 1997-04-10 1997-07-18 Chemisch versterkte resistsamenstelling, die silicum bevat. NL1006624C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970013219A KR100230417B1 (ko) 1997-04-10 1997-04-10 실리콘을 함유하는 화학증폭형 레지스트 조성물
KR19970013219 1997-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1006624C2 true NL1006624C2 (nl) 1998-10-14

Family

ID=19502421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1006624A NL1006624C2 (nl) 1997-04-10 1997-07-18 Chemisch versterkte resistsamenstelling, die silicum bevat.

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5981141A (nl)
JP (1) JP3618538B2 (nl)
KR (1) KR100230417B1 (nl)
DE (1) DE19735059A1 (nl)
FR (1) FR2761999B1 (nl)
NL (1) NL1006624C2 (nl)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990061090A (ko) * 1997-12-31 1999-07-26 김영환 다층 레지스트 공정용 포토레지스트와 이를 이용한반도체 소자의 미세패턴 제조방법
KR100524893B1 (ko) * 1998-01-05 2005-12-21 삼성전자주식회사 실리콘을 함유하는 감광성 고분자 화합물 및이를 이용한 포토레지스트 조성물
KR100261224B1 (ko) * 1998-05-07 2000-09-01 윤종용 실리콘을 함유하는 폴리머 및 이를 포함하는 화학증폭형 레지스트 조성물
JP2003524669A (ja) 1998-08-18 2003-08-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ケイ素含有アセタールまたはケタール官能基を有するポリマー
US6444408B1 (en) * 2000-02-28 2002-09-03 International Business Machines Corporation High silicon content monomers and polymers suitable for 193 nm bilayer resists
JP4253423B2 (ja) 2000-06-14 2009-04-15 富士フイルム株式会社 ポジ型レジスト積層物
JP3838329B2 (ja) * 2000-09-27 2006-10-25 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2003207896A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物
KR100539225B1 (ko) * 2002-06-20 2005-12-27 삼성전자주식회사 히드록시기로 치환된 베이스 폴리머와 에폭시 링을포함하는 실리콘 함유 가교제로 이루어지는 네가티브형레지스트 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의 패턴 형성방법
DE10233849B4 (de) 2002-07-22 2005-07-21 Infineon Technologies Ag Polymerisierbare Zusammensetzung, Polymer, Resist und Lithographieverfahren
KR100989150B1 (ko) 2008-08-18 2010-10-22 한양대학교 산학협력단 광산발생기를 포함하는 레지스트용 공중합체 및 그 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820607A (en) * 1985-08-19 1989-04-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photosolubilizable composition
EP0645679A1 (en) * 1993-09-24 1995-03-29 Fujitsu Limited Resist material and pattern forming process

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4780516A (en) * 1985-06-05 1988-10-25 Foley William M Jun Silylmethylene methacrylate contact lens and polymer
EP0425831B1 (en) * 1989-10-31 1995-05-03 Nippon Oil And Fats Company, Limited Contact lens

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820607A (en) * 1985-08-19 1989-04-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photosolubilizable composition
EP0645679A1 (en) * 1993-09-24 1995-03-29 Fujitsu Limited Resist material and pattern forming process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YOUNG-JONG KANG ET AL.: "Chemically Amplified Silicon Containing Resist for ArF Excimer Laser Lithography", JOURNAL OF PHOTOPOLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 10, no. 4, 24 June 1997 (1997-06-24), HIRATSUKASHI,JP, pages 585 - 588, XP002047269 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR100230417B1 (ko) 1999-11-15
FR2761999A1 (fr) 1998-10-16
KR19980076497A (ko) 1998-11-16
US5981141A (en) 1999-11-09
US5998557A (en) 1999-12-07
FR2761999B1 (fr) 1999-07-02
JPH10282678A (ja) 1998-10-23
JP3618538B2 (ja) 2005-02-09
DE19735059A1 (de) 1998-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3581032B2 (ja) シリコンを含有するポリマー及びこれを含む化学増幅型レジスト組成物
KR100442865B1 (ko) 플루오르화된 에틸렌 글리콜기를 가지는 감광성 폴리머 및이를 포함하는 화학증폭형 레지스트 조성물
NL1006624C2 (nl) Chemisch versterkte resistsamenstelling, die silicum bevat.
US7270936B2 (en) Negative resist composition comprising hydroxy-substituted base polymer and Si-containing crosslinker having epoxy ring and a method for patterning semiconductor devices using the same
KR100245410B1 (ko) 감광성 폴리머 및 그것을 이용한 화학증폭형 레지스트 조성물
US20030211417A1 (en) Polymers for photoresist compositions for microlithography
KR100564565B1 (ko) 실리콘을 함유하는 폴리머 및 이를 포함하는 네가티브형레지스트 조성물과 이들을 이용한 반도체 소자의 패턴형성 방법
JP2002356516A (ja) シリコンを含むアルキルビニルエーテルの重合体よりなる感光性ポリマー及びこれを含むレジスト組成物
EP1279069A2 (en) Polymers for photoresist compositions for microlithography
JP4155832B2 (ja) 感光性ポリマー及びこれを含むレジスト組成物と、フォトレジストパターン形成方法
KR100416916B1 (ko) 실리콘 함유 고분자 화합물 및 이를 이용한 레지스트 조성물
KR100536594B1 (ko) 실리콘을 함유하는 감광성 고분자 및 이를 이용한레지스트 조성물
KR100787853B1 (ko) 아크릴계 포토레지스트 모노머, 폴리머 및 이를 포함하는포토레지스트 조성물
KR100787854B1 (ko) 아크릴계 포토레지스트 모노머, 폴리머 및 이를 포함하는포토레지스트 조성물
KR100564643B1 (ko) 실리콘을 함유하는 폴리머 및 이를 포함하는 네가티브형레지스트 조성물과 이들을 이용한 반도체 소자의 패턴 형성방법
KR20030055993A (ko) 플루오르를 함유하는 감광성 폴리머 및 이를 포함하는화학증폭형 레지스트 조성물
KR100585182B1 (ko) 감광성 폴리머 및 이를 포함하는 레지스트 조성물과,포토레지스트 패턴 형성 방법
TW513619B (en) Polymer and chemically amplified composition including silicon containing protecting group
KR20070045516A (ko) 네거티브 레지스트 조성물 및 이를 이용한 반도체 제조방법
KR19990065026A (ko) 실리콘을 함유하는 감광성 고분자 화합물 및 이를 이용한 포토레지스트 조성물
KR20030028988A (ko) 플루오르를 함유하는 감광성 폴리머 및 이를 포함하는화학증폭형 포지티브형 레지스트 조성물
KR19980026821A (ko) 화학증폭형 레지스트 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20150201