TWI309341B - Polymer for immersion lithography, photoresist composition containing the same, method of manufacturing a semiconductor device, and semiconductor device - Google Patents

Polymer for immersion lithography, photoresist composition containing the same, method of manufacturing a semiconductor device, and semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
TWI309341B
TWI309341B TW094146712A TW94146712A TWI309341B TW I309341 B TWI309341 B TW I309341B TW 094146712 A TW094146712 A TW 094146712A TW 94146712 A TW94146712 A TW 94146712A TW I309341 B TWI309341 B TW I309341B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
polymer
formula
photoresist
doc
Prior art date
Application number
TW094146712A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200643625A (en
Inventor
Jae Chang Jung
Cheol Kyu Bok
Chang Moon Lim
Seung Chan Moon
Original Assignee
Hynix Semiconductor Inc
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
Priority claimed from KR1020050047323A external-priority patent/KR100732300B1/ko
Priority claimed from KR1020050047324A external-priority patent/KR100733230B1/ko
Application filed by Hynix Semiconductor Inc filed Critical Hynix Semiconductor Inc
Publication of TW200643625A publication Critical patent/TW200643625A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI309341B publication Critical patent/TWI309341B/zh

Links

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
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F232/00—Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system
    • C08F232/08—Copolymers of cyclic compounds containing no unsaturated aliphatic radicals in a side chain, and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a carbocyclic ring system having condensed rings
    • 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
    • G03F7/0395—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having a backbone with alicyclic moieties
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2041—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
    • 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging 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
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106—Binder containing
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging 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
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106—Binder containing
    • Y10S430/108—Polyolefin or halogen containing
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging 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
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106—Binder containing
    • Y10S430/111—Polymer of unsaturated acid or ester

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

1309341 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案係關於用於在半導體裝置之製造中獲得一精細 圖案之一種用於浸潰微影钮刻之聚合物及一種含有該聚合 物之光阻組合物。 【先别技術】 當前所使用之微影蝕刻製程為一採用曝光系統之乾式蝕 刻製程，在該曝光系統中介於曝光透鏡與晶圓之間之間隔 以空氣填充。為使用乾式微影蝕刻來研製6〇 nm*析度之 羞置，需要使用諸如Fa雷射（157 nm)或遠紫外線（euv)雷 射之光源的新曝光系統。然而，當使用匕雷射時很難顯影 -薄膜(《)，i當使用Ευν雷射時難以顯影一光罩及 光源。 為克服上述問題，已研製浸潰微影蝕刻。 在浸潰《彡㈣巾’合適水性料填充投料鏡與晶圓 之間之間隔’藉此增加對應於該溶液之折射率的光學數值 孔徑。該溶液中之光源的實際波長等於藉由將空氣中之光 源之波長除以該溶液之折射率所計算出的值。舉例而士， 若將反射率為丨.44之水用作介質，則將ArF光源之193。_ 波長轉換為m nm。此與當使用具有諸如F2f射⑽㈣ 之較短波長的光源來增加解析度的效果相同。 然而，由於投影透鏡與晶圓之間之間隔並非填充空氣而 填充習知浸潰微影㈣中之水性溶液，所以光阻中所存在 之光酸產生劑可溶解於該水性溶液中，導致曝光透鏡污毕 I07403.doc 1309341 及光阻圖案變形。 【發明内容】
本揭示案提供_ 漬微影姓刻製程期 蝕刻之水性溶液中 組合物。 種用於浸潰微影蝕刻之聚合物，其在浸 間防止光酸產生劑溶解於用》浸潰微影 。本文亦揭示一種含有該聚合物之光阻 此外，本文中所揭示者係
. , —......π小心无阻組合物 形成光阻圖奉的t、、t , /、 法，及一種藉由所揭示之方法製造之半 導體裝置。 衣攻<干 【實施方式】 :供-種藉由直接組合一光酸產生劑與一光阻聚合物所 人:之用於浸潰微影㈣的光酸產生聚合物。該聚合物包 3 一由式1表示之重複單元： [式1]
硫或氧；及 其中Χι為c〗-c10伸烷基 A為一光酸產生基團 產生劑。在此内容中， 生酸之基團。較佳地， 包括A之重複單元： '且可無限制地使用任意合適光酸 '光酸產生基團"意謂一藉由曝光產 XigC^C：3伸烷基且藉由式1£1表示 107403.doc 1309341 [式 la]
Ri 其中又1為（：1-(：10伸烷基、硫或氧；及 R!為直鏈或支鏈Q-Cm烷基或經鹵素部分地或全部地取 代的直鍵或支鍵Cl_Cl〇烧基。 較佳地，藉由式lb表示由式la所表示之重複單元： [式 lb]
107403.doc 1309341 在式1 a之聚合物中，用作光酸產生劑之組份為磺酸基 (-so3)，其中石黃酸（_8〇311)係藉由曝光來產生。 以此方式’藉由直接將用作水性光酸產生劑之基團組合 至有機光阻型聚合物之化合物，可防止光酸產生劑在曝光 期間溶解於用於浸潰微影蝕刻的水性溶液中。 較佳地’該聚合物包含一由式2或式3所表示之聚合重複 單元： [式2]
其中X〗、X2及X3個別地為C1 -C1 〇伸烧基、硫或氧·
Ri為直键或支鏈Ch-Cm烧基或經鹵素部分地或全部地取 代的直鏈或支鏈<^-(：1()烷基； R2為直鏈或支鍵烧基或經鹵素部分地取代的直鍵 或支鍵Ci_C!〇伸烧基， r3為酸不安定保護基團，·及 a : b : c : d之相對量為以重量份計之1〇〇 : 1〇, : % 70 : 10-40 。 107403.doc 1309341 [式3]
R-
Ri 其中Xl為C〗-Ci〇伸烷基、硫或氧； 、，’、'鏈或支鏈c 1_c 1 〇烷基或經鹵素部分地或全部地取 代的直鏈或支鏈(^-(：1()烷基； R2為酸不安定保護基團； R3及R4個別地為氫或甲基；及
a: M c·· d之相對量為以重量份計之5_3。5_3〇: 5-70 〇 由酸分離之基團。當將酸不安 其防止光阻溶解於鹼性顯影溶 ”酸不安定保護基團”為可 疋保護基團組合至光阻時， 液中'“’當酸不安定保護基團由藉由曝光產生之酸分 離時，該光阻可溶解於鹼性顯影溶液中。 可使用㈣合適之酸不安定保護基團。合適實例揭示於 職第 5,212,043號（1993年5月18日）、觸 97/33198(1997年 9 月 12 曰）、W0 96/37526(1996 年 11 月 28 曰）、ΕΡ 〇 794 458(1997年 9月 10曰）、ΕΡ 0 789 278(1997年 8 月 13曰）、usp 107403.doc -10- 1309341 5,750,680(1998 年 5 月 12 日）、USP 6,051，678(2000 年 4 月 18 日）、GB 2,345,286 A(2G00年 7月 5 日）、USP 6，132,926(2000 年 10 月 17 曰）、USP 6，143,463(2000 年 11 月 7 曰）、USP 6，150,069(2000年11月21日）、118?6，180,316 61(2001年1月 30 日）、USP 6,225,020 Bl(2001 年 5月 1 日）、USP 6,235,448 Bl(2001 年 5 月 22 曰）及 USP 6,235,447 Bl(2001 年 5 月 22 日） 中，其之個別揭示案以引用的方式併入本文中。 較佳地’該酸不安定保護基團係選自由以下各基團組成 之群：第三丁基、四氫吡喃_2_基、2_曱基四氫吡喃_2_ 基、四氫呋喃-2-基、2-曱基四氫呋喃_2_基、1_曱氧基丙 基、1-曱氧基-1-曱基乙基、1_乙氧基丙基、丨·乙氧基_丨-曱 基乙基、1-甲氧基乙基、丨_乙氧基乙基、第三丁氧基乙 基、1-異丁氧基乙基及2_乙醯基薄荷_丨_基。 較佳地，分別藉由式2a或式3&來表示式2或式3之聚合重 複單元：
107403.doc 11 1309341
[式 2a]
其中a : b : c : d之相對量為以重量份計之100 : 10-40 : 30-70 : 10-40 。
[式 3a]
F F 107403.doc -12- Ι309^Φ·4146712 號專利申請0 τ - .., 甘-rf> α * i , h 二二:'二二.:二二’. - - - —~ f • " b. C: d之相對量為以重量份4 30： 5-70 〇 亶里伤叶之 5，·· 1〇〇: 5· 所揭示之聚合物包括直鏈之聚合重複單元“ •揭示之聚合物可進—步包括另外的單 。右必要’所 亦提供一種含有所揭 S〜〇物。 合物。若必要，所福… 機溶劑的光阻組 生劑、#阳取人l j進一步含有光酸產 d先阻t合物及或添加物。較佳 合物用於浸潰微影姓刻。 戶斤揭不之光阻組 > &阻聚合物可為化學放大型光 κ σ物。較佳地，該光 阻t合物為包括由式4表示聚人 衣不之恥σ直後早元的聚合物： [式4] 馨
0 ΟΗ 其中e : 70 〇 g之相對量為以重量份計之1〇〇: 5-30 : 40- 可採用任何合適之有機溶劑，且合適溶劑之實例揭示於 上文所識別之參考案中。較佳之有機溶劑係選自由以下各 107403-970902.doc -13 - 1309341 物組成之群ώ 3_甲軋基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙 一醇甲鱗乙酸炉 Jl07 , 文®曰裱己酮、2-庚酮、乳酸乙酯及其混合 物。較佳地，該有機溶劑係以介於以用於浸潰微影兹刻之 光二聚合物計之5G⑴，_重量份範圍内的量存在。 " ^έ光阻聚合物時，本發明之聚合物較佳以介 ^以該光卩'^合物之⑽重量份計之5至㈣量份範圍内的 量存在。 所揭不之聚合物之用途並非限定用於浸潰微影㈣，且 其可用於普通的乾式微影蝕刻製程中。在先前技術中，當 ^佈光阻組合物形成—光阻薄膜時，錢產生劑作為獨立 分子包括於光阻組合物中且其非均勻地分佈於該光阻組合 物中:結果’藉由使用低位準之^能量甚至可顯影未曝 光之光阻薄膜H由於光酸產生劑直接與本發明聚合 物中之有機聚合物組合，所以該光酸產生劑均勻地分佈， 藉此防止未曝光之部分在低位準之曝光能量下顯影。 此外，提供一種用於製造—半 以下步驟： 導體裝置之方法，其包括 下覆層上以形成一光阻 0)將上述之光阻組合物塗佈於一 薄膜； (b)曝光該光阻薄膜； (c) 顯影該經曝光之光阻薄膜以獲得一光阻圖案；及 (d) 將該光阻圖案用作一蝕刻光罩來執行—蝕刻製程以 蝕刻該下覆層，藉此獲得一下覆層圖案。 較L地，使用用於浸潰微影㈣之曝光設傷來執行曝光 107403.doc 1309341 步驟（b)。以上方法可進一步包含一在該曝光步驟（b)之前 之軟烘焙步驟或一在該曝光步驟（b)之後之後烘焙步驟。較 佳地，該等烘焙步驟在介於7〇。〇至2〇〇。〇範圍内的溫度下 執行。
步驟（b)之光源較佳選自由f2(157 nm)、ArF(193 nm)、 KrF(248 nm)、E光束、EUV(遠紫外線）及離子束組成之 群，且曝光步驟（b)較佳以介於約】mJ/cm2至約1〇〇 mJ/cm2 範圍内之曝光能量來執行。 步驟（C)可在鹼性顯影溶液中執行，該溶液較佳為介於 〇.5至5重量％範圍内之TMAH(氫氧化四甲敍）水溶液。 用於浸潰微影㈣之曝光台通常包括浸潰透鏡單元、晶 圓臺及投料鏡單元。該浸潰透鏡單元經組㈣包括外殼 單元、供給單元及用於浸潰微祕刻之水性溶液的回收單 兀。在曝光步驟期間，將用於浸潰微影㈣之水性溶液施 加至浸潰透鏡單元。 用％次潰微影蝕刻之曝 沒型曝光台之任一者。 ^展不—種用於浸潰微影韻刻之沐浴型曝光台，其爸 單Γ°以便以用於浸漬微景_之水性㈣ 後盍日日圓丨〇之整個表面。 圖lb展示—種包括浸潰 _ 之淋浴型曝光H於p # 〇之用於浸潰微影蝕亥'， :變仙… 透鏡單元50底部處容納用於淺 贋楗衫蝕刻之水性溶液20。 ^ 圖lc展示—種包括一 透鏡早凡30之用於浸潰微影勒 I07403.doc -15- 1309341 刻之浸沒型曝光a，1φ忠& 尤〇 具中女裝晶圓10之晶圓臺40浸沒於用 於浸潰微影蝕刻之水性溶液20中。 .'· ^供—種藉由所揭示之方法製造的+導體裝置。 . 實例 >考以下κ例來詳細描述本發明，該等實例並非意欲限 定本發明。 製備實例1 .合成聚（雙環【2,2,丨]庚_5_烯羧酸第三丁酯 鲁/雙環[2,2，1]庚·5_稀_2-叛酸2_經乙輯/Ν-[(全氣丁;^酿基）氧 基]-降获烧-2,3-二羧基亞醯胺/馬來酸肝） 將雙環[2,2，1]庚_5-稀-2·緩酸第三丁西旨（19.41 g)、雙環 [2’2’1]庚-5-稀叛酸2-經乙酉旨（54 g)、N_[(全氟丁磺醯基） 氧基]-降ά烧-2,3-二羧基亞醯胺（9 5 g)、馬來酸釺（14 及 AIBN(2,2偶氮二異丁腈）（1.35 g)作為聚合引發劑溶解於 THF(四氫呋喃）(4〇幻中。使所得混合物在67<^下聚合μ小 時。在反應之後，於乙醚中獲得沉澱物，將其過濾及在真 籲*中脫水’藉此合成用於浸潰微影钱刻之式2&化合物（參 見圖2a之NMR光譜）。 製備實例2.合成聚（甲基丙歸酸甲酯/丙婦酸第三丁醋/ 馬來酸酐/N](全氟辛伽基）氧基].降获院_2,3•二縣亞酿 胺） 將丙烯酸甲酯（2.0 g)、丙烯酸第三丁酯（9 〇 g)、馬來酸 酐（2.0 g)、N-[(全氟辛磺醯基）氧基]_降莰烷_2,3_二羧基亞 醯胺）（2.0 g)及AIBN(2,2,偶氮二異丁腈）（0·3 g)作為聚合引 發劑溶解於丙酮（45 g)中。使所得混合物在67它下聚合6小 107403.doc -16· 1309341 時。在聚合之後’於水中獲得沉澱物，將其過濾及在真空 中脫水’藉此獲得式3a之化合物（產率：48❶/〇，參見圖2b之 NMR光譜）。 製備實例3 :合成聚（雙環[2,2,丨]庚_5_烯_2_羧酸第三丁酯 /雙環[2，2,丨】庚-5-稀-2-叛酸2-經乙酯/馬來酸酐） 將雙環[2,2，1]庚_5-烯·2_羧酸第三丁酯pm g)、雙環 [2,2，1]庚-5-烯_2_羧酸2_羥乙酯（3·9〇 g)、馬來酸酐（i4 g)及 ΛΙΒΝ(2,2’偶氮二異丁腈）(〇 55 g)作為聚合引發劑溶解於 THF(20 g)中。將所得混合物在67。〇下聚合24小時。在聚合 =後，於乙醚中獲得沉澱物’將其過濾及在真空中脫水， 藉此獲得式4之化合物（產率：76%)。 實例1:製備所揭責微影⑪刻之光阻組合物⑴ 將自製備實例！獲得之式仏聚合物（1 g)及三乙醇胺（〇·嶋g) 溶解於丙二醇甲謎乙酸醋(13 g)中，藉此獲得所揭示之用 於浸潰微影蝕刻之光阻組合物。 實例2:製備所揭示之用於浸潰微影姑刻之光阻組合物(2) :自製備實例2獲得之聚合物（(u g)作為光酸產生劑、 自製備實例3择得之ψ人, 又 5 ^ g)作為光阻聚合物及三乙醇 月女（0.001 g)溶解於丙二醇 -甲I乙S文酯（13 g)中，藉此獲得 所揭不之用於浸潰微影姓刻之光阻組合物。 實例3 :形成所揭示之光阻圖案⑴ 將自實例1獲得之用於浸 貝镟衫蝕刻的光阻組合物以240 nm之厚度塗佈於一晶圓卜 此與彳曰丄、圓上，且在I30°C下軟烘焙90秒，藉 此习又传一光阻簿膜。妓1 接者’將經塗佈之晶圓沉入水中歷時 107403.doc 17 1309341 刀在里以便觀察藉由所揭示之用於浸潰微影蝕刻之光阻 組合物所形成的光阻圖案是否受詩浸漬微影㈣之水溶 液的影響。 接著，使用ArF曝光台曝光該光阻薄膜，且在13〇。〇下後 烘焙90秒。接著，將其在238重量％2TMah水溶液中顯 影40秒，藉此獲得一光阻圖案（參見圖3&)。 如圖3a所示，該光阻圖案係藉由所揭示之用於浸潰微影 飯刻之光阻組合物來垂直形成。 實例4 :形成所揭示之光阻圖案（之） 除了將自實例2獲得之用於浸潰微影蝕刻的光阻組合物 以200 nm之厚度塗佈於一晶圓上之外，重複實例3之程 序’藉此獲得一光阻圖案。 如圖3b所示，該光阻圖案係藉由所揭示之用於浸潰微影 I虫刻之光阻組合物來垂直形成。 對照性實例：形成光阻囷案 將包括獨立光酸產生劑之感光劑（由JSR C〇.製造； AR1221J)以240 nm之厚度塗佈於—晶圓上，且在13〇()(：：下 軟烘焙90秒，藉此獲得一光阻膜。接著，將經塗佈之晶圓 沉入水中歷時3分鐘，以便觀察藉由習知光阻組合物所形 成之光阻圖案疋否叉用於浸潰微影钮刻之水性溶液的影 響。 接著，使用ArF曝光台曝光該光阻薄膜，且在13〇t：下後 烘焙90秒。接著，將其在2.38重量％之TMAH水性溶液中 顯影40秒，藉此獲得一光阻圖案（參見圖句。 107403.doc -18· 1309341 如圖4中所示，該光阻圖案並未藉由習知光阻組合物垂 直形成，而是藉由該習知光阻組合物變形。 如上文所述’以所揭示之紐·合物垂直形成光阻圖案。甚 至當藉由組合物所形成之光阻薄膜與水性溶液長時間接 觸，光酸產生劑亦不會溶解於用於浸潰微影蝕刻之水性溶 液中’藉此防止曝光透鏡污染及藉由曝光之光阻圖案變 形。 ’、
【圖式簡單說明】 為更完整地瞭解本發明，應對下列詳細描述及隨附圖式 進行參考，其中： 圖la為說明此揭示案中所用之沐浴型浸潰微影蝕刻曝光 台的剖面圖； 圖lb為說明此揭示案中所用之淋浴型浸潰微影蝕刻曝光 台的剖面圊； 圖1 C為說明此揭示案中所用之浸沒型浸潰微影钕刻曝光 台的剖面圖； 圖h為說明自製備實例！所獲得之聚合物⑽繼光譜； 圖2b為說明自製備實例2所獲得之聚合物的光譜； 圖3a為說明自實例3所獲得之光阻圖案的圖片； 圖讣為說明自實例4所獲得之光阻圖案的圖片；及 圖4為说明自對照性實例所獲 得之光阻圖案的圖片 本說明書、圖式及實例意欲說明性的，且並非意欲使此 该揭示案限於本文中所描述之特殊實施例。 【主要元件符號說明】 107403.doc -19- 1309341 ίο 20 30 40 50 晶圓 用於浸潰微影蝕刻之溶液 浸潰透鏡單元 晶圓臺 投影透鏡單元 107403.doc -20-

Claims (1)

13091物146712號專利申請案 . 中文申請專利範圍替換本(9'7年9 十、申請專利範圍： 酸 1. 一種產生—句冬一rkii - 由式1表示之重複單元之聚合物的光 • [式 1]
^=0 A
其中Xl為Cl-C】Q伸烷基、硫或氧；及 A為一光酸產生基團。 如1求項1之聚合物’其中Χι為（VC3伸烧基。 /求員1之聚合物’《中該重複單元係藉由式la來表示 [式 1 a]
1為直鏈或支鏈Ci_Ciq烷基或經鹵素部分地或全部地 取代的直鏈或支鏈Cl_Ci()烷基。 107403-970902.doc 1 ·如請求項3之聚合物，其中χι為CVC3伸烧基。 1309341 . 5 .如請求項3之聚合物，其中該重複單元係藉由式1 b來表示： [式 lb]
6.如請求項3之聚合物，其中該聚合物包含一由式2表示之 聚合重複單元： [式2]
其中Χι、X2及X3個別地為(^-(：10伸烷基、硫或氧； 107403-970902.doc -2- 1309341 為直鏈或支鏈q-Cw烷基或經齒素部分地或全部地 取代的直鏈或支鏈q-CM烷基； R2為直鏈或支鏈CrCu伸烷基或經鹵素部分地取代的 直鏈或支鏈Ci-Cw伸烷基；及 R3為酸不安定保護基團； 其中a . b · C · d之相對量，以重量份計，為丨〇〇 : i 〇_ 40 ： 30-70 ： 10-40 〇 7·如請求項6之聚合物’其中該酸不安定保護基團係選自 由以下各基團組成之群：第三丁基、四氫吡喃_2_基、2_ 甲基四氫吡喃-2-基、四氫呋喃-2-基、2-甲基四氫呋喃_ 2-基、1-曱氧基丙基、1_甲氧基-甲基乙基' 乙氧基 丙基、1-乙氧基-1-甲基乙基、1-曱氧基乙基、丨_乙氧基 乙基、第三丁氧基乙基、1-異丁氧基乙基及2_乙醯基薄 荷-1 -基。 8.如請求項6之聚合物，其中該聚合重複單元係藉由式2a 來表示： [式 2a] 107403-970902.doc 1309341
其中a : b : c : d之相對量，以重量份計，為100 : 10-40 ： 30-70 ： 10-40 ° 9. 如請求項8之聚合物，其中該酸不安定保護基團係選自 由以下各基團組成之群.弟二丁基、四氮σ比喃-2 -基、2-甲基四氫0比喃-2-基、四氫吱喃-2-基、2-甲基四氫呋喃-2 -基、1-曱氧基丙基、1-曱氧基-1-曱基乙基、1-乙氧基 丙基、1-乙氧基-1-曱基乙基、1-曱氧基乙基、1-乙氧基 乙基、第三丁氧基乙基、1-異丁氧基乙基及2-乙醯基薄 荷-1 -基。 10. 如請求項3之聚合物，其中該聚合物包含一由式3表示之 聚合重複單元： [式3] 107403-970902.doc -4- 1309341
0=S=0 I Ri
其中又1為（：1-(：10伸烷基、硫或氧； R!為直鏈或支鏈q-CM烷基或經鹵素部分地或全部地 取代的直鏈或支鏈G-Cn烷基； r2為酸不安定保護基團；及 R3及R4個別地為氫或曱基； 其中a : b : c : d之相對量，以重量份計，為5 - 3 0 : 100 ： 5-30 ： 5-70 。 11.如請求項10之聚合物，其中該聚合重複單元係藉由式3a 來表示： [式 3a] 107403-970902.doc 1309341
其中a : b : c : 4之相對量，以重量份計，為5_3〇 : 100 ： 5-30 ： 5-70 〇 12. —種光阻組合物’其包含如請求項1之光酸產生聚合物 及一有機溶劑。 13. 如請求項12之光阻組合物，其進一步包含至少一種選自 由光酸產生劑、光阻聚合物及添加物組成之群的組份。 14. 如請求項13之光阻組合物，其中該光阻聚合物為化學放 大型光阻聚合物。 I5·如請求項14之光阻組合物，其中該光阻聚合物係藉由式 4來表示： [式4] 107403-970902.doc 1309341
其中e : f : g之相對量 40-70 。 以重量份計 為 100 : 5-30 : 16. 光阻組合物之1 〇 〇重量份計之5至2 〇重 在。 如請求項13之光阻組合物 其中該t合物係以介於以該 量份範圍内的量存 17.
如請求項12之光阻組合物， 下各物組成之群：3 -甲氧基 酯、丙二醇甲醚乙酸酯、環 其混合物。 其中s亥有機溶劑係選自由以 丙酸甲酯、3_乙氧基丙酸乙 己明、2-庚酮、乳酸乙酯及 18. 如請求項12之光阻組合物， 該光阻聚合物之1 〇〇重量份計 的量存在。 其中該有機溶劑係以介於以 之5〇〇至3,〇〇〇重量份範圍内 19. 一種製造一半導體裝置之方法， 0)將如請求項丨2之光阻組合物 成一光阻薄膜； 其包含以下步驟·· 塗佈於一下覆層上以形 107403-970902.doc 1309341 (b)曝光該光阻薄膜； '。、二曝光之光阻薄膜以獲得一光阻圖案；及 (句將該光阻圖案用作 餘刻該下覆層，葬此_ 刻製程以 復層糟此獲得一下覆層圖案。 2〇_如請求項19之方φ，甘勺人 万凌其包含使用用於浸潰微影蝕刻之曝 光没備來執行該曝光步驟（b)。 求項19之方法’其進一步包含一在該曝光步驟⑻之 別之軟烘培製程或一在該曝光步驟⑻之後之 程。 衣 η如^項21之方法’其包含在—介於抓至⑽。c範圍内 之溫度下執行該烘焙步驟。 23. 如請求項19之方法，其中該步驟（b)之光源係選自由 F2(157 nm)、ArF(193 nm)、KrF(248 nm)、e 光束、 EUV(遠紫外線）及離子束組成之群。 24. 如凊求項19之方法，其包含以一介於約1 mJ/cm2至約100 mJ/cm範圍内的曝光能量來執行該曝光步驟（b)。 25. 如清求項19之方法，其包含以一鹼性顯影溶液來執行該 顯影步驟（cp 107403-970902.doc
TW094146712A 2005-06-02 2005-12-27 Polymer for immersion lithography, photoresist composition containing the same, method of manufacturing a semiconductor device, and semiconductor device TWI309341B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050047323A KR100732300B1 (ko) 2005-06-02 2005-06-02 이머젼 리소그래피용 포토레지스트 중합체 및 이를함유하는 포토레지스트 조성물
KR1020050047324A KR100733230B1 (ko) 2005-06-02 2005-06-02 이머젼 리소그래피용 광산발생제 및 이를 함유하는포토레지스트 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200643625A TW200643625A (en) 2006-12-16
TWI309341B true TWI309341B (en) 2009-05-01

Family

ID=37402078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094146712A TWI309341B (en) 2005-06-02 2005-12-27 Polymer for immersion lithography, photoresist composition containing the same, method of manufacturing a semiconductor device, and semiconductor device

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7534548B2 (zh)
JP (1) JP4907977B2 (zh)
DE (1) DE102005060061A1 (zh)
NL (1) NL1030789C2 (zh)
TW (1) TWI309341B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100574495B1 (ko) * 2004-12-15 2006-04-27 주식회사 하이닉스반도체 광산발생제 중합체, 그 제조방법 및 이를 함유하는상부반사방지막 조성물
KR100574496B1 (ko) * 2004-12-15 2006-04-27 주식회사 하이닉스반도체 상부반사방지막 중합체, 그 제조방법 및 이를 함유하는상부반사방지막 조성물
US7534548B2 (en) * 2005-06-02 2009-05-19 Hynix Semiconductor Inc. Polymer for immersion lithography and photoresist composition
KR100732301B1 (ko) * 2005-06-02 2007-06-25 주식회사 하이닉스반도체 포토레지스트 중합체, 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한반도체 소자의 제조 방법
WO2008029673A1 (fr) * 2006-09-08 2008-03-13 Jsr Corporation Composition sensible au rayonnement et procédé de fabrication d'un composé de faible masse moléculaire destiné à être utilisé dans ladite composition
US20090042148A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Munirathna Padmanaban Photoresist Composition for Deep UV and Process Thereof
EP2189844A3 (en) * 2008-11-19 2010-07-28 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Compositions comprising sulfonamide material and processes for photolithography
KR102417180B1 (ko) * 2017-09-29 2022-07-05 삼성전자주식회사 Duv용 포토레지스트 조성물, 패턴 형성 방법 및 반도체 소자의 제조 방법

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69027799T2 (de) * 1989-03-14 1997-01-23 Ibm Chemisch amplifizierter Photolack
JPH07140666A (ja) * 1993-06-04 1995-06-02 Internatl Business Mach Corp <Ibm> マイクロリトグラフィックレジスト組成物、酸不安定化合物、マイクロリトグラフィックレリーフ画像形成方法及び酸感知性ポリマー組成物
KR0178332B1 (ko) * 1996-02-06 1999-05-15 김은영 엔-캠퍼술폰일옥시말레이미드의 공중합체 및 그의 제조방법
US6576392B1 (en) * 1996-12-07 2003-06-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist composition
EP0855267B1 (en) * 1997-01-24 2002-04-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Planographic printing plate
JPH10221852A (ja) * 1997-02-06 1998-08-21 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型感光性組成物
EP1028353A1 (en) * 1997-02-20 2000-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pattern forming method
US6048672A (en) 1998-02-20 2000-04-11 Shipley Company, L.L.C. Photoresist compositions and methods and articles of manufacture comprising same
KR100376983B1 (ko) * 1998-04-30 2003-08-02 주식회사 하이닉스반도체 포토레지스트중합체및이를이용한미세패턴의형성방법
KR100376984B1 (ko) 1998-04-30 2003-07-16 주식회사 하이닉스반도체 포토레지스트중합체및이를이용한미세패턴의형성방법
US6280911B1 (en) * 1998-09-10 2001-08-28 Shipley Company, L.L.C. Photoresist compositions comprising blends of ionic and non-ionic photoacid generators
US6984482B2 (en) 1999-06-03 2006-01-10 Hynix Semiconductor Inc. Top-coating composition for photoresist and process for forming fine pattern using the same
JP3955419B2 (ja) 1999-10-20 2007-08-08 富士フイルム株式会社 遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物
JP2001290276A (ja) * 1999-12-16 2001-10-19 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型レジスト組成物
KR100413756B1 (ko) 2000-01-19 2003-12-31 삼성전자주식회사 알킬 비닐 에테르의 공중합체를 포함하는 감광성 폴리머및 이를 포함하는 레지스트 조성물
US6623907B2 (en) 2000-02-04 2003-09-23 Jsr Corporation Radiation-sensitive resin composition
KR100428884B1 (ko) 2000-06-13 2004-04-28 에이에스엠엘 마스크툴즈 비.브이. 가변치수를 갖는 세리프를 이용하는 광근접 보정방법
TW538056B (en) 2000-07-11 2003-06-21 Samsung Electronics Co Ltd Resist composition comprising photosensitive polymer having lactone in its backbone
KR20020009665A (ko) 2000-07-26 2002-02-02 밍 루 디스크 브레이크의 가이드로드 결합구조
EP1179750B1 (en) * 2000-08-08 2012-07-25 FUJIFILM Corporation Positive photosensitive composition and method for producing a precision integrated circuit element using the same
EP1193558A3 (en) * 2000-09-18 2002-08-14 JSR Corporation Radiation-sensitive resin composition
JP2002169293A (ja) 2000-12-05 2002-06-14 Fuji Photo Film Co Ltd 遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物
JP2002251011A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Fuji Photo Film Co Ltd 遠紫外線露光用ポジ型フォトレジスト組成物
US6811961B2 (en) 2001-02-25 2004-11-02 Shipley Company, L.L.C. Photoacid generator systems for short wavelength imaging
WO2002082185A1 (en) * 2001-04-05 2002-10-17 Arch Specialty Chemicals, Inc. Perfluoroalkylsulfonic acid compounds for photoresists
US6858371B2 (en) 2001-04-13 2005-02-22 Hynix Semiconductor Inc. Maleimide-photoresist monomers containing halogen, polymers thereof and photoresist compositions comprising the same
JP3988517B2 (ja) 2001-04-27 2007-10-10 Ｊｓｒ株式会社 感放射線性樹脂組成物
KR100557555B1 (ko) 2001-06-21 2006-03-03 주식회사 하이닉스반도체 불소가 치환된 벤질 카르복실레이트 그룹을 포함하는단량체 및 이를 함유한 포토레지스트 중합체
KR100493015B1 (ko) 2001-08-25 2005-06-07 삼성전자주식회사 감광성 폴리머 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물
WO2003045915A1 (fr) 2001-11-30 2003-06-05 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Compose de bisimide, generateur d'acide et composition de reserve contenant ledit compose, procede de formation de motif au moyen de ladite composition
WO2003077029A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-18 Shipley Company, Llc Negative photoresists for short wavelength imaging
US20040024803A1 (en) 2002-07-31 2004-02-05 Allen Montijo Cascaded modified PRBS counters form easily programmed and efficient large counter
JP3912516B2 (ja) * 2002-08-09 2007-05-09 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
JP4240202B2 (ja) * 2003-02-10 2009-03-18 信越化学工業株式会社 スルホン酸エステル基を有する高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
JP2004286845A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Fuji Photo Film Co Ltd 化学増幅型樹脂組成物
JP4530751B2 (ja) * 2003-07-24 2010-08-25 富士フイルム株式会社 ポジ型感光性組成物及びそれを用いたパターン形成方法
EP1505439A3 (en) * 2003-07-24 2005-04-20 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photosensitive composition and method of forming resist pattern
TWI366067B (en) * 2003-09-10 2012-06-11 Fujifilm Corp Photosensitive composition and pattern forming method using the same
US6864192B1 (en) 2003-10-28 2005-03-08 Intel Corporation Langmuir-blodgett chemically amplified photoresist
KR100574496B1 (ko) * 2004-12-15 2006-04-27 주식회사 하이닉스반도체 상부반사방지막 중합체, 그 제조방법 및 이를 함유하는상부반사방지막 조성물
KR100574495B1 (ko) * 2004-12-15 2006-04-27 주식회사 하이닉스반도체 광산발생제 중합체, 그 제조방법 및 이를 함유하는상부반사방지막 조성물
KR100637450B1 (ko) * 2005-02-16 2006-10-23 한양대학교 산학협력단 플루오로알킬술폰늄염의 광산발생기가 치환된 화합물과 이를 중합한 공중합체
US7534548B2 (en) * 2005-06-02 2009-05-19 Hynix Semiconductor Inc. Polymer for immersion lithography and photoresist composition
KR101517179B1 (ko) 2012-11-22 2015-05-04 임유섭 사용자의 펼침조작력 작용에 의해 회전하는 롤러를 갖는 플렉시블 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP4907977B2 (ja) 2012-04-04
NL1030789C2 (nl) 2008-02-14
US20090191709A1 (en) 2009-07-30
JP2006336005A (ja) 2006-12-14
NL1030789A1 (nl) 2006-12-05
US20060275695A1 (en) 2006-12-07
TW200643625A (en) 2006-12-16
DE102005060061A1 (de) 2006-12-07
US7838201B2 (en) 2010-11-23
US7534548B2 (en) 2009-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI309341B (en) Polymer for immersion lithography, photoresist composition containing the same, method of manufacturing a semiconductor device, and semiconductor device
KR101679087B1 (ko) 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법
TWI489211B (zh) 正型光阻材料及利用此之圖案形成方法
TWI333960B (en) Polymer, resist protective coating material, and patterning process
TWI267696B (en) Nitrile/fluoroalcohol-containing photoresists and associated processes for microlithography
TW200836024A (en) Pattern forming method and coating film forming material
JP2005099646A (ja) 液浸露光プロセス用レジスト組成物および該レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法
JP2010191447A (ja) 液浸リソグラフィーに用いるレジスト積層体
JP2002088124A (ja) 縮合環の芳香族環を含む保護基を有する感光性ポリマー及びこれを含むレジスト組成物
JP2002082440A5 (zh)
TW200916954A (en) Photoresist composition for deep UV and process thereof
TWI361333B (en) Photoresist composition
JP2006133716A (ja) 液浸リソグラフィーに用いるレジスト積層体
JP3707856B2 (ja) レジストパターンの形成方法
JP2018172640A (ja) 酸開裂性モノマー及びこれを含むポリマー
TW584782B (en) Binder resin, radiation sensitive composition comprising the binder resin and method for producing a resist image
TW200307175A (en) Acetal protected polymers and photoresist compositions thereof
TW201100447A (en) Ultra low post exposure bake photoresist materials
TW594401B (en) Photoresist monomer, polymer thereof and photoresist composition containing the same
JP3889685B2 (ja) 感光性ポリマー及びこれを含むフォトレジスト組成物
WO2020092963A1 (en) Bottom-up conformal coating and photopatterning on pag-immobilized surfaces
US6737217B2 (en) Photoresist monomers containing fluorine-substituted benzylcarboxylate and photoresist polymers comprising the same
TW200807155A (en) Positive resist composition and resist pattern formation method
US20110111345A1 (en) Silicon containing coating compositions and methods of use
JP2003327631A (ja) 感光性ポリマーおよびこれを含むレジスト組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees