TW202343138A - 離子植入厚膜阻劑組成物、使用其之加工基板之製造方法、及使用其之裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題係提供離子植入厚膜阻劑組成物。
本發明之解決手段係一種離子植入厚膜阻劑組成物,其係包含具有特定結構之聚合物(A)、光酸產生劑(B)及溶媒(C)而成,其中所形成之光阻膜之膜厚為1.0~50μm,聚合物(A)之質量平均分子量為5,000~19,000。
Description
本發明係關於離子植入厚膜阻劑組成物、使用其之加工基板之製造方法、及使用其之裝置之製造方法。
在半導體裝置之製造中,採用了將光阻圖案作為光罩而於半導體基板導入雜質離子之離子植入步驟。雜質離子係使用離子注入裝置,以高能量注入。有設計更微細化,離子注入量更增加之傾向,離子植入步驟所使用之光阻圖案,被要求更厚、矩形性更高、耐熱性高等。
針對鍍敷步驟和蝕刻步驟等,提案了厚膜阻劑組成物(例如:專利文獻1),但依然被要求解析性、矩形性經改良者。
針對高能量離子植入步驟等,提案了厚膜阻劑組成物,但依然被要求針對解析性等之改良(例如:專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-206425號公報
[專利文獻2]國際公開2004/104702
[發明所欲解決之課題]
關於離子植入阻劑組成物及其使用,本發明人認為至今仍然存在被要求改良之1種以上的課題。此等,例如可列舉下述:無法得到矩形性充分高的光阻圖案;無法得到充分的解析度;光阻圖案之離子植入耐性不充分;光阻膜之穿透率低;無法形成長寬比高的光阻圖案;光阻圖案之耐熱性不充分。
本發明係基於上述般的技術背景而完成者,提供離子植入厚膜阻劑組成物、使用其之加工基板之製造方法。
[用來解決課題之手段]
利用本發明所致之離子植入厚膜阻劑組成物,
係包含聚合物(A)、光酸產生劑(B)及溶媒(C)而成,
由前述組成物所形成之光阻膜之膜厚為1.0~50μm,
聚合物(A)之質量平均分子量為5,000~19,000,且
聚合物(A)係包含式(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)所示之重複單元之中至少1種而成。
[化1]
(在此,
R
11、R
21、R
41及R
45分別獨立為C
1-5烷基(在此,烷基中的亞甲基亦可經氧基所取代);
R
12、R
13、R
14、R
22、R
23、R
24、R
32、R
33、R
34、R
42、R
43、及R
44分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH;
p11為0~4,p15為1~2,p11+p15≦5,
p21為0~5,
p41為0~4,p45為1~2,p41+p45≦5;
P
31為C
4-20烷基(在此,烷基之一部分或全部亦可形成環,烷基之H之一部分或全部亦可經鹵素所取代,烷基中的亞甲基亦可經氧基或羰基所取代))
利用本發明所致之加工基板之製造方法,係包含以下的步驟而成:
使用上述的離子植入厚膜阻劑組成物而製造光阻圖案;及
將前述光阻圖案作為光罩而進行離子植入,或
將前述光阻圖案作為光罩而將光阻圖案之下層加工,形成下層圖案,將下層圖案作為光罩而進行離子植入。
利用本發明所致之裝置之製造方法,係包含上述的加工基板之製造方法而成。
[發明之效果]
在達成本發明之過程中,發明人等之想法如下。由於為光罩的光阻圖案本身亦會藉由經離子化之雜質之注入而削減,因此需要形成厚的光阻膜。為了形成厚膜,膜之透明性需要為高。膜厚者會被要求高的矩形性。再者,由於離子植入光阻圖案在製程中會產生熱,因此需要耐熱性亦優異。本發明人等經過潛心探討,結果得到本發明之組成物。
只要藉由本發明,則可期望以下的1種或多種效果。
可得到矩形性高的光阻圖案;可得到解析度高的光阻膜;光阻圖案之離子植入耐性高;光阻膜之穿透率高;可形成長寬比高的光阻圖案;光阻圖案之耐熱性高。
[定義]
在本說明書中,只要未特別限定並提及,則遵循本段落所記載之定義和例子。
單數形係包含複數形,「1個」和「其」係意指「至少1種」。某概念之要素可藉由多種而顯現,當記載其量(例如:質量%和莫耳%)時,其量係意指此等多種之和。
「及/或」係包含要素之全部的組合,又亦包含以單質進行之使用。
當使用「~」或「-」來表示數值範圍時,此等包含兩端點,單位為共通。例如5~25莫耳%係意指5莫耳%以上25莫耳%以下。
「C
x -y」、「C
x~C
y」及「C
x」等記載,係意指分子或取代基中的碳之數量。例如C
1-6烷基係意指具有1個以上6個以下的碳之烷基鏈(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。
當聚合物具有多種重複單元時,此等重複單元進行共聚。此等共聚可為交互共聚、無規共聚、嵌段共聚、接枝共聚、或使此等混合存在之任一者。將聚合物和樹脂以結構式表示時,一併記載於括弧之n和m等係表示重複單元數。
溫度之單位係使用攝氏(Celsius)。例如20度係意指攝氏20度。
添加劑係指具有該功能之化合物本身(例如若是鹼產生劑,則為使鹼產生之化合物本身)。該化合物亦可為溶解或分散於溶媒而添加於組成物之形態。作為本發明之一種形態,這樣的溶媒較佳係作為溶媒(C)或其它成分,而被含有於本發明之組成物。
以下針對本發明之實施形態進行詳細說明。
<離子植入厚膜阻劑組成物>
利用本發明所致之離子植入厚膜阻劑組成物(以下有時稱為組成物)係包含具有特定結構之聚合物(A)、光酸產生劑(B)、及溶媒(C)而成。
利用本發明所致之組成物係厚膜阻劑組成物。在此,在本發明中,厚膜係意指1.0~50μm的厚度之膜,較佳為1.2~30μm(更佳為1.5~20μm,進一步較佳為2~10μm)的厚度之膜。利用本發明所致之組成物之黏度較佳為10~1,000mPa・s;更佳為12~500mPa・s。在此,黏度係藉由細管黏度計在25℃測定而得者。
利用本發明所致之組成物較佳為KrF化學增幅型阻劑組成物;更佳為KrF正型化學增幅型阻劑組成物。
聚合物(A)
利用本發明所致之組成物係包含聚合物(A)而成。聚合物(A)係包含下述的式(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)所示之重複單元之中至少1種而成。聚合物(A)係會與酸反應而對於鹼性水溶液之溶解度增加者。這樣的聚合物例如為下述者:具有藉由保護基所保護之酸基,若從外部添加酸,則該保護基會脫離,對於鹼性水溶液之溶解度會增加。
式(A-1)係以下所示。
[化2]
在此,
R
11分別獨立為C
1-5烷基(在此,烷基中的亞甲基亦可經氧基所取代);較佳為甲基或乙基;更佳為甲基。在本發明中,「烷基中的亞甲基亦可經氧基所取代」之表現方式,係意指亦可在烷基中的碳間存在氧基,而並非意圖使烷基中的末端之碳成為氧基,即並非意圖具有烷氧基、羥基。
R
12、R
13、及R
14分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH;較佳為氫或甲基;更佳為氫。
p11為0~4;較佳為0或1;更佳為0。
p15為1~2;較佳為1。
p11+p15≦5。
聚合物(A)可包含式(A-1)所表示之多種重複單元。例如能以1:1具有p15=1之構成單元與p15=2之構成單元。此時,整體而言會成為p15=1.5。以下只要未特別標明,則在本發明中表現聚合物之數值亦相同。
列舉以下作為式(A-1)之具體例。
[化3]
式(A-2)係以下所示。
[化4]
在此,
R
21分別獨立為C
1-5烷基(在此,烷基中的亞甲基亦可經氧基所取代);較佳為甲基、乙基、第三丁基或第三丁氧基;更佳為甲基或乙基;更佳為甲基。
R
22、R
23、及R
24分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH;較佳為氫、或甲基;更佳為氫。
p21為0~5;較佳為0、1、2、3、4或5;更佳為0或1;進一步較佳為0。
列舉以下作為式(A-2)之具體例。
[化5]
式(A-3)係以下所示。
[化6]
在此,
R
32、R
33及R
34分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH;較佳為氫、甲基、乙基、第三丁基、甲氧基、第三丁氧基或-COOH;更佳為氫或甲基;進一步較佳為氫。
P
31為C
4-20烷基。在此,烷基之一部分或全部亦可形成環,烷基之H之一部分或全部亦可經鹵素所取代,烷基中的亞甲基亦可經氧基或羰基所取代。P
31之烷基部分係以分枝或環狀為較佳。當P
31之C
4-20烷基經鹵素所取代時,全部取代為較佳,取代之鹵素係以F或Cl為較佳;F為更佳。P
31之C
4-20烷基之H不經鹵素取代係本發明之理想的一種形態。P
31較佳為甲基、異丙基、第三丁基、環戊基、甲基環戊基、乙基環戊基、環己基、甲基環己基、乙基環己基、金剛烷基、甲基金剛烷基或乙基金剛烷基;更佳為第三丁基、乙基環戊基、乙基環己基或乙基金剛烷基;進一步較佳為第三丁基、乙基環戊基或乙基金剛烷基;更進一步較佳為第三丁基。
列舉以下作為式(A-3)之具體例。
[化7]
式(A-4)係以下所示。
[化8]
在此,
R
41分別獨立為C
1-5烷基(在此,烷基中的亞甲基亦可經氧基所取代);較佳為甲基、乙基或第三丁基;更佳為甲基。
R
45分別獨立為C
1-5烷基(在此,烷基中的亞甲基亦可經氧基所取代);較佳為甲基、第三丁基或-CH(CH
3)-O-CH
2CH
3。
R
42、R
43、及R
44分別獨立為氫、C
1-5烷基、C
1-5烷氧基、或-COOH;較佳為氫或甲基;更佳為氫。
p41為0~4;更佳為0或1;進一步較佳為0。
p45為1~2;更佳為1。
p41+p45≦5。
列舉以下作為式(A-4)之具體例。
[化9]
此等構成單元可因應目的而適當摻合。理想的形態係以對於鹼性水溶液之溶解度因酸而增加之比例成為適當的方式來摻合。
以下針對聚合物(A)中的重複單元(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)之重複單元數n
A-1、n
A-2、n
A-3及n
A-4進行說明。
n
A-1/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳為40~80%;更佳為50~80%;進一步較佳為55~75%;更進一步較佳為55~65%。
n
A-2/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳為0~40%;更佳為0~30%;進一步較佳為5~25%;更進一步較佳為15~25%。
n
A-3/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳為10~50%;更佳為10~40%;進一步較佳為15~35%;更進一步較佳為15~25%。
n
A-4/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)較佳為0~40%;更佳為0~30%;進一步較佳為0~10%;更進一步較佳為0~5%。n
A-4為0亦為本發明之較佳的一種形態。n
A-1/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=40~80%、n
A-2/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=0~40%、n
A-3/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=10~50%、及n
A-4/(n
A-1+n
A-2+n
A-3+n
A-4)=0~40%可列舉作為理想的形態。
作為本發明之一種形態,n
A-3>0且n
A-4=0。
聚合物(A)亦可包含(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)所表示之重複單元以外的更進一步的重複單元。
更進一步的重複單元較佳為包含芳羰基而成之重複單元。
聚合物(A)中所包含之更進一步的重複單元之含量,係相對於聚合物(A)100質量份而言,較佳為0~10質量份;更佳為0~5質量份;進一步較佳為0~1質量份。不包含更進一步的重複單元亦為聚合物(A)之理想的一種形態。換言之,不含包含芳羰基而成之重複單元亦為理想的一種形態。
列舉以下作為聚合物(A)之具體例。
[化10]
聚合物(A)之質量平均分子量(以下有時稱為Mw)為5,000~19,000;更佳為8,000~19,000;進一步較佳為10,000~19,000;更進一步較佳為11,000~13,000。不拘於理論,但認為藉由具有該Mw之聚合物(A),變得可由本發明之組成物形成矩形性或解析度良好的光阻圖案。
在本發明中,Mw可利用凝膠滲透層析術(gel permeation chromatography,GPC)來測定。就該測定而言,將GPC管柱設為攝氏40度,將洗提溶媒四氫呋喃設為0.6mL/分鐘,將單分散聚苯乙烯設為標準而使用,為理想的1例。
記載以便說明。在利用本發明所致之組成物中,只要聚合物(A)是上述式所表示,則亦可組合2種以上而使用。例如同時包含以下2種聚合物(A)之組成物亦為本發明之一種形態。
[化11]
關於本發明之組成物,只要未特別標明,則在以下的說明中亦相同。
利用本發明所致之組成物所包含之聚合物(A)係包含1種或2種聚合物;較佳為包含1種聚合物。容許Mw分布、聚合之偏差。
以組成物作為基準而言,聚合物(A)之含量較佳為10~40質量%;更佳為12~38質量%;進一步較佳為15~36質量%。
利用本發明所致之組成物亦可包含聚合物(A)以外的聚合物,但不包含聚合物(A)以外的聚合物之形態為理想的一種形態。
光酸產生劑(B)
利用本發明所致之組成物係包含光酸產生劑(B)而成。在此,光酸產生劑(B)係藉由光之照射而釋放酸。理想為源自光酸產生劑(B)的酸作用於聚合物(A),完成使聚合物(A)之對於鹼性水溶液之溶解度增加之任務。例如當聚合物(A)具有藉由保護基所保護之酸基時,藉由酸而使該保護基脫離。利用本發明所致之組成物所使用之光酸產生劑(B),可選自以往周知者。
光酸產生劑(B)係藉由曝光而釋放酸解離常數pKa(H
2O)較佳為-20~1.4的酸;更佳為-16~1.4的酸;進一步較佳為-16~1.2的酸;更進一步較佳為-16~1.1的酸。
光酸產生劑(B)較佳為式(B-1)所表示。
B
n+陽離子 B
n-陰離子 (B-1)
在此
B
n+陽離子為式(BC1)所表示之陽離子、式(BC2)所表示之陽離子、或式(BC3)所表示之陽離子;較佳為式(BC1)所表示之陽離子或(BC2)所表示之陽離子;更佳為(BC1)所表示之陽離子。B
n+陽離子係整體而言為n價,n為1~3。
B
n-陰離子為磺酸陰離子,較佳為式(BA1)所表示之陰離子、式(BA2)所表示之陰離子、式(BA3)所表示之陰離子、或式(BA4)所表示之陰離子;更佳為式(BA3)所表示之陰離子。
B
n-陰離子係整體而言為n價。
n較佳為1或2;更佳為1。
不拘於理論,但認為藉由使用上述般的光酸產生劑(B),變得可以控制成在形成光阻膜時光酸產生劑(B)大量存在於底面附近,且變得可以控制圖案形狀成為矩形。正型光阻係將曝光部溶解化,但由於光之到達量會隨著接近光阻膜之底面而減少,因此有效的是藉由光酸產生劑(B)之存在的量而進行圖案形狀之控制。
式(BC1)係以下所示。
[化12]
在此,
R
b1分別獨立為C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、C
6-12芳基、C
6-12芳硫基、或C
6-12芳氧基;較佳為甲基、乙基、第三丁基、甲氧基、乙氧基、苯硫基、或苯氧基;更佳為第三丁基、甲氧基、乙氧基、苯硫基、或苯氧基。
nb1分別獨立為0、1、2或3;較佳為0或1,更佳為0。
列舉以下作為式(BC1)之具體例。
[化13]
式(BC2)係以下所示。
[化14]
在此,
R
b2分別獨立為C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、或C
6-12芳基;較佳為具有C
4-6之分枝結構之烷基。式中的各個R
b2可為相同亦可為不同,相同者為更理想。R
b2進一步較佳為第三丁基或1,1-二甲基丙基;更進一步較佳為第三丁基。
nb2分別獨立為0、1、2或3;較佳為1。
列舉以下作為式(BC2)之具體例。
[化15]
式(BC3)係以下所示。
[化16]
在此,
R
b3分別獨立為羥基、C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、或C
6-12芳基;較佳為甲基、乙基、甲氧基、或乙氧基;更佳為甲基或甲氧基。
R
b4分別獨立為C
1-6烷基;較佳為甲基、乙基、丙基、或丁基。2個R
b4亦可互相鍵結而形成環結構,當形成環時,係以形成5員或6員的脂環為較佳。
nb3分別獨立為0、1、2或3;較佳為1、2或3;更佳為1或3。
列舉以下作為式(BC3)之具體例。
[化17]
式(BA1)係以下所示。
[化18]
在此,R
b5分別獨立為C
1-6氟取代烷基、C
1-6氟取代烷氧基、或C
1-6烷基。例如-CF
3係意指甲基(C
1)之氫全部經氟所取代者。在本發明中,氟取代係意指存在於烷基部分之氫之一部分或全部經氟所取代,更理想為全部經氟所取代。
R
b5之烷基部分理想為甲基、乙基或第三丁基,更理想為甲基。
R
b5較佳為氟取代烷基;更佳為-CF
3。
列舉以下作為式(BA1)之具體例。
[化19]
式(BA2)係以下所示。
[化20]
在此,R
b6為C
1-10氟取代烷基、C
1-6氟取代烷氧基、C
6-12氟取代芳基、C
2-12氟取代醯基、或C
6-12氟取代烷氧基芳基;較佳為C
1-10氟取代烷基。R
b6之烷基部分係以直鏈或環狀為理想。R
b6理想為C
1-6氟取代烷基;更理想為C
2-6氟取代烷基。
列舉以下作為式(BA2)之具體例。
[化21]
式(BA3)係以下所示。
[化22]
(在此,
R
b7分別獨立為C
1-6氟取代烷基、C
1-6氟取代烷氧基、C
6-12氟取代芳基、C
2-12氟取代醯基、或C
6-12氟取代烷氧基芳基;較佳為C
2-6氟取代烷基。2個R
b7亦可互相鍵結而形成經氟取代之雜環結構。雜環結構理想為飽和環。雜環結構包含N與S,理想為5~8的單環結構;更理想為五員環或六員環;更進一步理想為六員環。
列舉以下作為式(BA3)之具體例。
[化23]
式(BA4)係以下所示。
[化24]
在此,
R
b8為氫、C
1-6烷基、C
1-6烷氧基、或羥基;較佳為氫、甲基、乙基、甲氧基、或羥基;更佳為氫或羥基。
L
b為亞甲基、伸乙基、羰基、氧基或羰基氧基;較佳為伸乙基或羰基。
Y
b分別獨立為氫或氟;較佳為1個以上為氟。
nb4為0~10之整數;較佳為0、1或2。
nb5為0~21之整數;較佳為4、5或6。
列舉以下作為式(BA4)之具體例。
[化25]
光酸產生劑(B)之分子量較佳為300~1,200;更佳為400~900。
相對於聚合物(A)100質量份而言,光酸產生劑(B)之含量係較佳為0.3~4質量份;更佳為0.4~2質量份;進一步較佳為0.5~2質量份。不拘於理論,但認為藉由光酸產生劑(B)之含量為上述範圍,可形成解析度更良好的光阻圖案。
利用本發明所致之組成物可包含光酸產生劑(B)以外的光酸產生劑,例如可列舉下述式(B’-1)所示之光酸產生劑(B’)。在本發明中,光酸產生劑(B’)係與光酸產生劑(B)不同。作為本發明之理想的一種形態,直接作用於聚合物(A)之酸,係從光酸產生劑(B)釋放之酸,而非從光酸產生劑(B’)釋放之酸。
作為本發明之理想的一種形態,源自光酸產生劑(B’)的陽離子,係與源自光酸產生劑(B)的陰離子部分反應,作為淬滅劑而發揮功能。此時,光酸產生劑(B’)會抑制在曝光部生成之源自光酸產生劑(B)的酸之擴散,發揮作為淬滅劑之功能。
光酸產生劑(B’)係式(B’-1)所表示。
B’
m +陽離子 B’
m -陰離子 (B-1)
在此,
B’
m +陽離子為上述的式(BC1)所表示之陽離子、或式(BC2)所表示之陽離子。較佳的形態亦與上述相同。
B’
m +陽離子係整體而言為m價,m為1~3。
B’
m -陰離子為式(B’A1)所表示之陰離子、或(B’A2)所表示之陰離子。B’
m -陰離子係整體而言為m價。
m較佳為1或2;更佳為1。
式(B’A1)係以下所示。
[化26]
在此,
X
1為C
1-20之烴或單鍵,
R
b’1分別獨立為氫、羥基、C
1-6烷基、或C
6-10芳基,
nb’1為1、2或3,且
nb’2為0、1或2。
當X
1為烴時,亦可為直鏈、分枝、環狀之任一者,但以直鏈或環狀為較佳。當為直鏈時,係以C
1-4為較佳(更佳為C
1-2),在鏈中具有1個雙鍵、或飽和為較佳。當為環狀時,亦可為芳香環之單環、或飽和之單環或者多環,當為單環時,係以6員環為較佳,當為多環時,係以金剛烷環為較佳。
X
1理想為甲基、乙基、丙基、丁基、乙烷、苯基、環己烷、金剛烷或單鍵;更理想為甲基、苯基、環己烷或單鍵;進一步理想為苯基或單鍵;更進一步理想為苯基。
nb’1較佳為1或2;更佳為1。
nb’2較佳為0或1;更佳為1。
R
b’1較佳為羥基、甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、第三丁基、或苯基;更佳為羥基。
當X
1為單鍵時,R
b’1係以氫為較佳。X
1為單鍵、R
b’1為氫、nb’1=nb’2=1之(B’A1)係表示H-COO
-的陰離子。
列舉以下作為式(B’A1)之具體例。
[化27]
式(B’A2)係以下所示。
[化28]
在此,
R
b’2為C
1-20烷基(在此,烷基之一部分或全部亦可形成環,烷基中的-CH
2-亦可經-C(=O)-所取代)。R
b’2理想為C
3-13烷基;更理想為C
5-12烷基;進一步理想為C
8-12烷基;更進一步理想為C
10烷基。R
b’2之烷基理想為一部分或全部形成環;更理想為一部分形成環。理想為R
b’2之烷基中的1個或多個(更理想為1個)-CH
2-經-C(=O)-所取代。
列舉以下作為式(B’A2)之具體例。
[化29]
光酸產生劑(B’)係藉由曝光而釋放酸解離常數pKa(H
2O)較佳為1.5~8的酸;更佳為1.5~5的酸。
光酸產生劑(B’)之分子量較佳為300~1,400;更佳為300~1,200。
以聚合物(A)作為基準而言,光酸產生劑(B’)之含量係較佳為0.01~5質量%;更佳為0.03~1質量%;進一步較佳為0.05~1質量%;更進一步較佳為0.5~1質量%。不包含光酸產生劑(B’)亦為本發明之理想的一種形態。
溶媒(C)
利用本發明所致之組成物係包含溶媒(C)而成。溶媒只要是可溶解經摻合之各成分者則未特別限定。
作為溶媒之具體例,例如可列舉:水、正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、2,2,4-三甲基戊烷、正辛烷、異辛烷、環己烷、甲基環己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、三甲基苯、甲基乙基苯、正丙基苯、異丙基苯、二乙基苯、異丁基苯、三乙基苯、二異丙基苯、正戊基萘、三甲基苯、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、二級丁醇、三級丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、二級戊醇、三級戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、二級己醇、2-乙基丁醇、二級庚醇、庚醇-3、正辛醇、2-乙基己醇、二級辛醇、正壬醇、2,6-二甲基庚醇-4、正癸醇、二級十一醇、三甲基壬醇、二級十四醇、二級十七醇、苯酚、環己醇、甲基環己醇、3,3,5-三甲基環己醇、苄醇、苯基甲基甲醇(phenylmethylcarbinol)、二丙酮醇、甲酚、乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、戊二醇-2,4、2-甲基戊二醇-2,4、己二醇-2,5、庚二醇-2,4、2-乙基己二醇-1,3、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、甘油、丙酮、甲基乙基酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、二乙基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、乙基正丁基酮、甲基正己基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基環己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮、二丙酮醇、苯乙酮、葑酮、乙醚、異丙醚、正丁醚(二正丁醚,DBE)、正己醚、2-乙基己醚、環氧乙烷、1,2-環氧丙烷、二氧戊環、4-甲基二氧戊環、二㗁烷、二甲基二㗁烷、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇單正丁醚、乙二醇單正己醚、乙二醇單苯醚、乙二醇單2-乙基丁醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇單正丁醚、二乙二醇二正丁醚、二乙二醇單正己醚、乙氧基三甘醇(ethoxytriglycol)、四乙二醇二正丁醚、丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單丁醚、三丙二醇單甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、碳酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯(normal butyl acetate,nBA)、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸甲基戊酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸苄酯、乙酸環己酯、乙酸甲基環己酯、乙酸正壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸乙二醇單甲醚、乙酸乙二醇單乙醚、乙酸二乙二醇單甲醚、乙酸二乙二醇單乙醚、乙酸二乙二醇單正丁醚、乙酸丙二醇單甲醚、乙酸丙二醇單乙醚、乙酸丙二醇單丙醚、乙酸丙二醇單丁醚、乙酸二丙二醇單甲醚、乙酸二丙二醇單乙醚、二乙酸甘醇、乙酸甲氧基三甘醇(methoxytriglycol acetate)、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酯、草酸二正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、γ-丁內酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、柰酸二乙酯、酞酸二甲酯、酞酸二乙酯、丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基丙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲硫、二乙硫、噻吩、四氫噻吩、二甲基亞碸、環丁碸、及1,3-丙磺酸內酯。此等溶媒可單獨或混合2種以上而使用。
溶媒(C)較佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯、正丁醚、2-庚酮、環己酮、或此等之任意者之組合;更佳為PGME、EL、nBA、DBE、或此等之任意者之混合物;進一步較佳為PGME、EL、或此等之混合物;更進一步較佳為PGME與EL之混合物。當混合2種時,第1溶媒與第2溶媒之質量比理想為95:5~5:95(更理想為90:10~10:90,進一步理想為80:20~20:80)。
基於與其它層、膜之關係,溶媒(C)實質上不包含水亦為一種形態。例如溶媒(C)整體中所佔之水之量較佳為0.1質量%以下,更佳為0.01質量%以下,進一步較佳為0.001質量%以下。溶媒(C)不包含水(0質量%)亦為理想的一種形態。
以組成物作為基準而言,溶媒(C)之含量較佳為50~90質量%;更佳為60~88質量%;進一步較佳為65~85質量%。藉由使組成物全體所佔之溶媒之量增減,可控制成膜後的膜厚。
鹼化合物(D)
利用本發明所致之組成物可進一步包含鹼化合物(D)。鹼性化合物具有:抑制在曝光部產生之酸擴散之效果、與抑制空氣中所含胺成分所致之光阻膜表面之酸失活之效果。
作為鹼化合物(D),較佳可列舉:氨、C
1-16之一級脂肪族胺、C
2-32之二級脂肪族胺、C
3-48之三級脂肪族胺、C
6-30之芳香族胺、C
5-30之雜環胺、及此等之衍生物。
作為鹼化合物(D)之具體例,可列舉:氨、乙胺、正辛胺、正庚胺、乙二胺、三乙胺、三正辛胺、二乙胺、參[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺、1,8‐二吖雙環[5.4.0]十一烯‐7、1,5‐二吖雙環[4.3.0]壬烯‐5、7-甲基-1,5,7-三吖雙環[4.4.0]癸-5-烯、1,5,7-三吖雙環[4.4.0]癸-5-烯。
鹼化合物(D)之鹼解離常數pKb(H
2O)較佳為-12~5,更佳為1~4。
鹼化合物(D)之分子量較佳為17~500,更佳為60~400。
鹼化合物(D)之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言較佳為0.01~5質量份;更佳為0.05~2質量份。
界面活性劑(E)
利用本發明所致之組成物可進一步包含界面活性劑(E)。藉由包含界面活性劑,可使塗布性提升。作為可使用於本發明之界面活性劑,可列舉:(I)陰離子界面活性劑、(II)陽離子界面活性劑、或(III)非離子界面活性劑,更具體而言可列舉:(I)烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸、及烷基苯磺酸鹽、(II)月桂基氯化吡啶、及月桂基甲基氯化銨、以及(III)聚氧伸乙基辛基醚、聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基炔屬甘醇醚、含氟界面活性劑(例如:Fluorad(3M)、Megafac(DIC)、Sulfron(Asahi Glass)、及有機矽氧烷界面活性劑(例如:KF-53、KP341(信越化學工業))。
此等界面活性劑可單獨或組合2種以上而使用。界面活性劑(E)之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言較佳為0.005~1質量份;更佳為0.01~0.2質量份。
染料(F)
利用本發明所致之組成物可進一步包含染料(F)。藉由包含染料(F),可使圖案形狀提升。
相對於聚合物(A)100質量份而言,染料(F)之含量係較佳為0~0.5質量份;更佳為0~0.2質量份;進一步較佳為0~0.1質量份。由於本發明之光阻膜係以穿透率高者為較佳,因此以實質上不包含染料為較佳。利用本發明所致之組成物不包含染料(F)(0質量份)亦為本發明之更佳的一種形態。
添加物(G)
利用本發明所致之組成物可進一步包含上述的成分以外的添加物(G)。添加物(G)較佳為表面平滑劑、塑化劑、對比增強劑、酸、自由基產生劑、基板密合增強劑、除泡劑、或此等之任意者之組合。
添加物(G)之含量(多種之情形為其和)係相對於聚合物(A)100質量份而言較佳為0~5質量份;更佳為0~3質量份;進一步較佳為0~1質量份。利用本發明所致之組成物不包含添加劑(G)(0質量份)亦為本發明之形態之一種。
可為了調整組成物之pH值和使添加劑成分之溶解性提升而使用酸。所使用之酸並未特別限定,但例如可列舉:甲酸、乙酸、丙酸、苄酸、酞酸、柳酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、草酸、柰酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸、烏頭酸、膿膠酸、肥酸、及此等之組合。
在本發明中,相對於聚合物(A)100質量份而言,柳酸之含量係較佳為0~0.005質量份;更佳為0~0.001質量份。利用本發明所致之組成物不包含柳酸(0質量份)亦為本發明之形態之一種。
<加工基板之製造方法>
利用本發明所致之加工基板之製造方法,係包含以下的步驟而成。
使用利用本發明所致之組成物而製造光阻圖案;及
將光阻圖案作為光罩而進行離子植入,或
將光阻圖案作為光罩而將光阻圖案之下層加工,形成下層圖案,將下層圖案作為光罩而進行離子植入。
以下針對利用本發明所致之製造方法之一種形態進行說明。
於基板(例如:矽/二氧化矽被覆基板、氮化矽基板、矽晶圓基板、玻璃基板及ITO基板等)之上方,藉由適當的方法而應用利用本發明所致之組成物。在此,在本發明中,上方,係包含形成於正上方之情形及隔著其它層而形成之情形。例如:亦可於基板之正上方形成平坦化膜和光阻下層膜,於其正上方應用利用本發明所致之組成物。作為光阻下層膜,可列舉BARC層。應用方法並未特別限定,但例如可列舉利用旋塗機、塗布機進行之塗布所致之方法。塗布後,藉由加熱而形成利用本發明所致之膜。該加熱例如可藉由加熱板而進行。加熱溫度較佳為100~250℃;更佳為100~200℃;進一步較佳為100~160℃。在此之溫度係加熱環境,例如加熱板之加熱面溫度。加熱時間較佳為30~300秒鐘;更佳為30~120秒鐘;進一步較佳為45~90秒鐘。加熱較佳為在大氣或氮氣環境下進行。
藉由本發明所形成之光阻膜具有高穿透率。將膜厚設為5μm時在波長248nm的穿透率較佳為15~50%;更佳為17~40%。藉由為此等穿透率,即使是膜厚較厚的情形,曝光之光亦到達膜之下部,可形成矩形性高的光阻圖案。
對於光阻膜,可通過規定的光罩而進行曝光。曝光所使用之光之波長並未特別限定,但以波長為13.5~248nm的光曝光為較佳。具體而言可使用:KrF準分子雷射(波長248nm)、ArF準分子雷射(波長193nm)、及極紫外線(波長13.5nm)等,較佳為KrF準分子雷射。此等波長容許±1%的範圍。曝光後,亦可因應需要而進行曝光後加熱(post exposure bake,PEB)。PEB之溫度較佳為80~160℃;更佳為100~150℃,加熱時間為0.3~5分鐘;較佳為0.5~2分鐘。
對於經曝光之光阻膜,可使用顯影液而進行顯影。作為顯影法,可使用槳式顯影法、浸漬顯影法、搖動浸漬顯影法等以往在光阻之顯影時使用之方法。又,作為顯影液,係使用包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉等無機鹼、氨、乙胺、丙胺、二乙胺、二乙基胺基乙醇、三乙胺等有機胺、氫氧化四甲銨(TMAH)等四級胺等之水溶液,較佳為2.38質量%TMAH水溶液。亦可於顯影液中進一步添加界面活性劑。顯影液之溫度較佳為5~50℃;更佳為25~40℃,顯影時間較佳為10~300秒鐘;更佳為30~60秒鐘。顯影後,亦可因應需要而進行水洗或淋洗處理。當利用正型阻劑組成物時,經曝光之部分係藉由顯影而去除,形成光阻圖案。亦可藉由對於該光阻圖案使用例如收縮材料而進一步微細化。
當使用利用本發明所致之組成物時,可形成雖然是厚膜但高解析度(即長寬比高)的光阻圖案。將光阻膜之膜厚設為3μm時的解析度較佳為150~220nm;更佳為160~200nm。
當使用利用本發明所致之組成物時,可形成矩形性高的光阻圖案。當利用本發明所致之組成物為正型光阻圖案形成組成物時,若將光阻圖案之頂部之寬度設為Wt、底部之寬度設為Wb,則Wt/Wb(以下有時稱為Pr)較佳為0.6~1.7;更佳為0.7~1.0;進一步較佳為0.8~1.0。
用來比較此等數值之條件係以盡可能與後述的實施例一致而進行測定為理想,例如形成3.0μm膜厚的膜且形成線寬0.8μm、隙寬0.2μm的溝槽圖案而進行比較為較佳。
所形成之光阻圖案具有高耐熱性。若將所形成之膜厚3μm、線寬0.8μm、隙寬0.2μm的溝槽圖案在50℃加熱60秒鐘,則加熱前後的圖案頂部之線寬變化量較佳為50nm以下;更佳為35nm以下。
將所形成之光阻圖案作為光罩而進行離子植入,或將所形成之光阻圖案作為光罩而將光阻圖案之下層加工,形成下層圖案,將下層圖案作為光罩而進行離子植入,
可形成加工基板。
離子植入,可使用周知的離子植入裝置,藉由周知的方法而進行。在半導體元件和液晶顯示元件等之製造中,係進行了:於基板表面形成雜質擴散層。雜質擴散層之形成通常以雜質之導入與擴散之二階段來進行。作為導入之方法之一,有:將磷、硼等雜質在真空中離子化,並以高電場加速而打入支撐體表面之離子植入。作為離子植入時的離子加速能量,一般係對於光阻圖案施加10~200keV的能量負荷,而有光阻圖案遭到破壞之情形。
藉由本發明所形成之光阻圖案,由於是厚膜,矩形性亦高、耐熱性亦高,因此可理想地使用於以高能量進行離子注入之離子植入用途。
作為離子源(雜質元素),可列舉:硼、磷、砷、氬等離子。作為基板上之薄膜,可列舉:矽、二氧化矽、氮化矽、鋁等。
此後,因應需要而實施對於加工基板形成配線等之進一步的加工,形成裝置。此等進一步的加工可應用周知的方法。作為裝置,可列舉:半導體元件、液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電漿顯示器元件、太陽電池元件。裝置較佳為半導體元件。
[實施例]
若藉由諸例來說明本發明則如下。此外,本發明之形態並非僅限定於此等例子。
組成物1之製備
將100質量份的聚合物1、1.00質量份的光酸產生劑1、0.15質量份的鹼化合物1、及0.06質量份的界面活性劑1,以固體成分比率成為25.0質量%的方式添加至質量比PGME:EL=70:30的混合溶媒中。將其在室溫攪拌30分鐘。以目視確認到經添加之材料已溶解。將其以0.05μm過濾器過濾。藉此得到組成物1。
[化30]
(聚合物1)
羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:2:2,Mw約9,000
上述之比係表示各重複單元之構成單元數之比,以下亦同。
[化31]
(光酸產生劑1)
鹼化合物1:參[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]胺
界面活性劑1:Megafac R-40,DIC股份有限公司
組成物2~11及比較組成物1之製備
組成如表1所記載般進行變更,以溶媒係與組成物1相同且固體成分比係與組成物1相同的方式,與組成物1之製備同樣地進行而得到組成物2~11、及比較組成物1。表中,各組成之數值係表示質量份。
[表1]
表中,
・聚合物2
[化32]
羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:2:2,Mw約12,000
・聚合物3
[化33]
羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:2:2,Mw約15,000
・聚合物4
[化34]
羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:2:2,Mw約18,000
・聚合物5(比較聚合物)
[化35]
羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:2:2,Mw約24,000
・聚合物6
[化36]
羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸乙基環戊酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:2:2,Mw約12,000
・聚合物7
[化37]
羥基苯乙烯:丙烯酸環己酯:丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:2:2,Mw約12,000
・聚合物8
[化38]
羥基苯乙烯:苯乙烯:丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為6:1:3,Mw約12,000
・聚合物9
[化39]
甲基丙烯酸蒽甲酯・甲基丙烯酸乙醯乙醯氧基乙酯・甲基丙烯酸2-羥基丙酯・甲基丙烯酸第三丁酯共聚物,以莫耳比而言分別為1:1:0.3:0.5,Mw約15,000
・光酸產生劑2
[化40]
表1 | 組成物 | 比較 組成物 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 1 | |
聚合物1 | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
聚合物2 | - | 100 | - | - | 100 | 100 | - | - | - | 100 | 99.5 | - |
聚合物3 | - | - | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
聚合物4 | - | - | - | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - |
聚合物5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 100 |
聚合物6 | - | - | - | - | - | - | 100 | - | - | - | - | - |
聚合物7 | - | - | - | - | - | - | - | 100 | - | - | - | - |
聚合物8 | - | - | - | - | - | - | - | - | 100 | - | - | - |
聚合物9 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.5 | - |
光酸產生劑1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0.5 | 2 | 1 | 1 | 1 | - | 1 | 1 |
光酸產生劑2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | - | - |
鹼化合物1 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
界面活性劑1 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
光阻圖案之形成例
使用Coater Developer Mark8(Tokyo Electron),將上述所製備之組成物滴至8公分Si晶圓,進行旋轉塗布。將該晶圓在大氣條件下使用加熱板,在140℃加熱90秒鐘,形成光阻膜。該時間點的光阻膜之厚度若利用光干涉式膜厚測定裝置M-1210(SCREEN)測定,則為3.0μm。
使用KrF Stepper FPA3000-EX5(Canon),將該光阻膜曝光。將曝光後的晶圓在大氣條件下使用加熱板而在120℃加熱(PEB)90秒鐘。此後,將該光阻膜以2.38質量%TMAH水溶液進行槳式顯影60秒鐘,以DIW洗淨,以1,000rpm進行旋轉乾燥。藉此而形成線寬0.8μm、隙寬0.2μm的溝槽圖案。線寬與隙寬係在圖案底部之測量值。
圖1係示意地表示該圖案垂直剖面形狀者。溝槽圖案2形成於基板1上。將形成線寬0.8μm、隙寬0.2μm的溝槽圖案之曝光量設為最佳曝光量,在該最佳曝光量,評價後述的解析度。
圖案矩形性之評價
製作上述的「光阻圖案之形成例」中製作之樣品之切片,利用掃描型電子顯微鏡(SEM)來觀察圖案之垂直剖面。評價圖案頂部之寬度與圖案底部之寬度之比率。圖2係示意地表示垂直剖面,溝槽圖案2形成於基板1上。將圖案頂部之寬度設為Wt,將圖案底部之寬度設為Wb。將該比率Pr定義為Pr=Wt/Wb,作為圖案之矩形性評價之指標。
評價基準如下。
A:Pr為0.8至1.0
B:Pr為0.7至0.8
C:Pr為1.0以上或0.7以下
將評價結果記載於表2。
解析度之評價
使用間隙尺寸為0.25~0.16μm的光罩圖案,利用上述的圖案形成方法,以最佳曝光量進行曝光。將以最佳曝光量進行曝光時所解析之光阻圖案之最小尺寸(μm)設為解析度。關於無法形成0.20μm的圖案者,係將可形成之最小的尺寸設為解析度。
將評價結果記載於表2。
穿透率之評價
將各組成物滴在石英基板上,進行旋轉塗布。將該晶圓在大氣條件下使用加熱板,在140℃加熱90秒鐘,形成膜厚5.0μm的光阻膜。將該膜之穿透光譜使用紫外光-可見光光譜儀(Thermo Fisher Scientific)而測定。將此時的在248nm的穿透率設為評價之穿透率。對照物係未形成光阻膜之石英基板。
耐熱性之評價
將上述的「光阻圖案之形成例」中圖案形成之基板使用加熱板而在150℃加熱60秒鐘。此後,從垂直剖面使用SEM來觀察圖案形狀之變化。評價基準如下。
A:未確認到形狀之變化
B:在光阻圖案之頂部具有變化,變形量為50nm以下。
C:光阻圖案之頂部之變形量大於50nm。
[表2]
表2 | Pr值 | 矩形性判定 | 解析度 | 解析性判定 | 穿透率%T | 耐熱性試驗變形量 | 耐熱性判定 |
組成物1 | 0.77 | B | 185nm | A | 23 | 20nm | B |
組成物2 | 0.82 | A | 190nm | A | 23 | 0nm | A |
組成物3 | 0.84 | A | 195nm | B | 23 | 0nm | A |
組成物4 | 0.82 | A | 200nm | B | 23.5 | 0nm | A |
組成物5 | 0.95 | A | 200nm | B | 27 | 0nm | A |
組成物6 | 0.71 | B | 180nm | A | 19 | 0nm | A |
組成物7 | 0.89 | A | 180nm | A | 23 | 0nm | A |
組成物8 | 0.86 | A | 200nm | B | 26 | 30nm | B |
組成物9 | 0.77 | B | 200nm | B | 23 | 10nm | A |
組成物10 | 0.85 | A | 170nm | A | 23 | 0nm | A |
比較組成物1 | 0.51 | C | 205nm | C | 24 | 0nm | A |
組成物11之評價
使用組成物11而進行以下的評價。
若與上述同樣地進行解析度之評價,則解析度為180nm,為A評價。若與上述同樣地進行耐熱性之評價,則變形量為0nm,為A評價。
1:基板
2:溝槽圖案
[圖1]表示溝槽圖案之剖面形狀的示意圖。
[圖2]表示Wt/Wb不同的光阻圖案之剖面形狀的示意圖。
1:基板
2:溝槽圖案
Claims (16)
- 一種組成物,其係包含聚合物(A)、光酸產生劑(B)及溶媒(C)而成之離子植入厚膜阻劑組成物,其中 由該組成物所形成之光阻膜之膜厚為1.0~50μm; 聚合物(A)之質量平均分子量為5,000~19,000;且 聚合物(A)係包含式(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)所示之重複單元之中至少1種而成; (在此, R 11、R 21、R 41及R 45分別獨立為C 1-5烷基(在此,烷基中的亞甲基亦可經氧基所取代); R 12、R 13、R 14、R 22、R 23、R 24、R 32、R 33、R 34、R 42、R 43、及R 44分別獨立為氫、C 1-5烷基、C 1-5烷氧基、或-COOH; p11為0~4,p15為1~2,p11+p15≦5, p21為0~5, p41為0~4,p45為1~2,p41+p45≦5; P 31為C 4-20烷基(在此,烷基之一部分或全部亦可形成環,烷基之H之一部分或全部亦可經鹵素所取代,烷基中的亞甲基亦可經氧基或羰基所取代))。
- 如請求項1之組成物,其中將該光阻膜之膜厚設為5μm時在波長248nm的穿透率為15~50%。
- 如請求項1或2之組成物,其中聚合物(A)中的重複單元(A-1)、(A-2)、(A-3)及(A-4)之重複單元數n A-1、n A-2、n A-3、及n A-4為 n A-1/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=40~80%、 n A-2/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=0~40%、 n A-3/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=10~50%、或 n A-4/(n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)=0~40%; 較佳為若將聚合物(A)所包含之全部的重複單元之總數設為n total,則滿足 (n A-1+n A-2+n A-3+n A-4)/n total=80~100%。
- 如請求項1至3中至少任一項之組成物,其中將該光阻膜之膜厚設為3μm時的解析度為150~220nm。
- 如請求項1至4中至少任一項之組成物,其中若將由該光阻膜所形成之膜厚3μm、線寬0.8μm、隙寬0.2μm的溝槽圖案在50℃加熱60秒鐘,則加熱前後的圖案頂部之線寬變化量為50nm以下,且 若設該溝槽圖案之圖案頂部之寬度Wt及圖案底部之寬度Wb,則滿足0.6≦Wt/Wb≦1.7。
- 如請求項1至5中至少任一項之組成物,其中光酸產生劑(B)為式(B-1)所表示: B n+陽離子 B n-陰離子 (B-1) (在此, B n+陽離子為式(BC1)所表示之陽離子、式(BC2)所表示之陽離子、或式(BC3)所表示之陽離子,B n+陽離子係整體而言為n價,n為1~3, B n-陰離子為式(BA1)所表示之陰離子、式(BA2)所表示之陰離子、式(BA3)所表示之陰離子、或式(BA4)所表示之陰離子,B n-陰離子係整體而言為n價; (在此, R b1分別獨立為C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 6-12芳基、C 6-12芳硫基、或C 6-12芳氧基, nb1分別獨立為0、1、2或3); (在此, R b2分別獨立為C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、或C 6-12芳基, nb2分別獨立為0、1、2或3); (在此, R b3分別獨立為羥基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、或C 6-12芳基, R b4分別獨立為C 1-6烷基,但是2個R b4亦可互相鍵結而形成環結構, nb3分別獨立為0、1、2或3); (在此,R b5分別獨立為C 1-6氟取代烷基、C 1-6氟取代烷氧基、或C 1-6烷基); (在此,R b6為C 1-10氟取代烷基、C 1-6氟取代烷氧基、C 6-12氟取代芳基、C 2-12氟取代醯基、或C 6-12氟取代烷氧基芳基); (在此, R b7分別獨立為C 1-6氟取代烷基、C 1-6氟取代烷氧基、C 6-12氟取代芳基、C 2-12氟取代醯基、或C 6-12氟取代烷氧基芳基,在此,2個R b7亦可互相鍵結而形成經氟取代之雜環結構); (在此, R b8為氫、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、或羥基,L b為亞甲基、伸乙基、羰基、氧基或羰基氧基,Y b分別獨立為氫或氟, nb4為0~10之整數,且 nb5為0~21之整數)。
- 如請求項1至6中至少任一項之組成物,其中溶媒(C)為丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸正丁酯、正丁醚、2-庚酮、環己酮、或此等之任意者之組合。
- 如請求項1至7中至少任一項之組成物,其係進一步包含鹼化合物(D)而成; 較佳為鹼性化合物(D)為氨、C 1-16一級脂肪族胺化合物、C 2-32二級脂肪族胺化合物、C 3-48三級脂肪族胺化合物、C 6-30芳香族胺化合物、C 5-30雜環胺化合物、或此等之任意者之組合;或 較佳為鹼化合物(D)之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言為0.01~5質量份。
- 如請求項1至8中至少任一項之組成物,其係進一步包含界面活性劑(E)而成; 較佳為界面活性劑(E)之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言為0.005~1質量份。
- 如請求項1至9中至少任一項之組成物,其係進一步包含染料(F)而成; 較佳為染料(F)之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言為0~0.5質量份。
- 如請求項1至10中至少任一項之組成物,其係進一步包含添加物(G)而成; 較佳為添加物(G)為表面平滑劑、塑化劑、對比增強劑、酸、自由基產生劑、基板密合增強劑、除泡劑、或此等之任意者之組合,或 較佳為添加物(G)之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言為0~5質量份。
- 如請求項1至11中任一項之組成物,其中聚合物(A)係包含式(A-1)~(A-4)所示之重複單元以外的更進一步的重複單元而成; 較佳為聚合物(A)中所包含之該更進一步的重複單元之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言為0~10質量份;或 較佳為該更進一步的重複單元係包含芳羰基而成。
- 如請求項1至12中至少任一項之組成物,其中柳酸之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言為0~0.005質量份。
- 如請求項1至13中至少任一項之組成物,其中聚合物(A)之含量係以該組成物作為基準而言為10~40質量%, 光酸產生劑(B)之含量係相對於聚合物(A)100質量份而言為0.3~4質量份,較佳為0.4~2質量份,且 溶媒(C)之含量係以該組成物作為基準而言為50~90質量%。
- 一種加工基板之製造方法,其係包含以下的步驟而成: 使用如請求項1至14中至少任一項之組成物而製造光阻圖案;及 將該光阻圖案作為光罩而進行離子植入,或 將該光阻圖案作為光罩而將光阻圖案之下層加工,形成下層圖案,將下層圖案作為光罩而進行離子植入。
- 一種裝置之製造方法,其係包含如請求項15之方法而成; 較佳為進一步包含以下的步驟而成:於加工基板形成配線。
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