TWI479260B - 包含磺化醯胺之光微影組成物及方法 - Google Patents

包含磺化醯胺之光微影組成物及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI479260B
TWI479260B TW098139102A TW98139102A TWI479260B TW I479260 B TWI479260 B TW I479260B TW 098139102 A TW098139102 A TW 098139102A TW 98139102 A TW98139102 A TW 98139102A TW I479260 B TWI479260 B TW I479260B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
photoresist
materials
resins
group
photoresist composition
Prior art date
Application number
TW098139102A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201024920A (en
Inventor
王大洋
吳昌毅
喬治Ｇ 巴克雷
徐承柏
Original Assignee
羅門哈斯電子材料有限公司
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 羅門哈斯電子材料有限公司 filed Critical 羅門哈斯電子材料有限公司
Publication of TW201024920A publication Critical patent/TW201024920A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI479260B publication Critical patent/TWI479260B/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
    • G03F7/20—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
    • 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
    • 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
    • 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
    • G03F7/0048—Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
    • 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
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative 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
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • 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
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
    • G03F7/2016—Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
    • G03F7/202—Masking pattern being obtained by thermal means, e.g. laser ablation
    • 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
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

包含磺化醯胺之光微影組成物及方法
本發明係有關特別適用於浸潤式微影方法之新穎光阻組成物。本發明之較佳光阻組成物包括一種或多種含磺化醯胺(sulfonamide)之材料。較佳地，該一種或多種含磺化醯胺之材料可與該光阻之個別樹脂成分為實質上不可混合(non-mixable)。本發明之特佳光阻在以鹼性水溶液顯影之後可顯現減少之缺陷。
光阻為用於將圖像轉移至基材之光敏膜。光阻之塗覆層係形成於基材上，然後該光阻層係通過光罩曝露於活化輻射源。該光罩具有對活化輻射呈不透明之區域以及對活化輻射呈透明之其他區域。曝露於活化輻射係使該光阻塗層發生光誘導之化學轉換，藉此將該光罩之圖案轉移至該經光阻塗覆之基材。曝光之後，將該光阻顯影以提供允許基材之選擇性處理的浮雕影像。請見美國專利申請案公開第2006/0246373號。
半導體產業之發展由摩爾定律(Moore’s law)所驅使，該定律陳述IC裝置之複雜度平均每兩年就會倍增。這使得以微影方式轉移具有不斷縮小之特徵尺寸的圖案及結構之需求成為必要。
雖然目前可用的光阻係適用於多種應用，但現存之阻劑亦會顯現顯著的缺點，特別是在高效能應用中，例如形成高解析之次四分之一微米(sub-quarter micron)甚至次十分之一微米(sub-tenth micron)特徵。
現在提供新穎之光阻組成物及方法。光阻組成物係包括含有一個或多個磺化醯胺基之材料。
較佳的光阻組成物可包括一種或多種含有視需要經取代之磺化醯胺基的材料，該視需要經取代之磺化醯胺基包括下述基團，例如：RS(=O)2 (X)NR’2 ，其中R為非氫取代基，特別是-OH(以提供-SO3 H)、視需要經取代之C1-20 烷基、以及拉電子基(如鹵素(尤其是氟)或鹵烷基(如氟烷基，例如F3 C-))。於式RS(=O)2 (X)NR’2 中，X為間隔(spacer)(例如化學鍵或1至8個碳鍵聯)，且各個R’係獨立為氫或非氫取代基(如視需要經取代之C1-20 烷基，包含上述對R所定義之基團)。
因此，應理解本文所引用之術語“磺化醯胺”包括：其中之磺醯基(sulfono)(SO2 )部分(moiety)直接鍵聯至氮之磺化醯胺(如式RS(=O)2 (X)NR’2 中之X為化學鍵)，以及其中之磺醯基(SO2 )部分與該磺化醯胺基之氮之間間隔1個、2個、3個或更多個原子之磺化醯胺(如碳原子，如式RS(=O)2 (X)NR’2 中之X為(-CH2 -)1-3 )。
於本發明之某些態樣中，較佳之光阻組成物係包括含有下述磺化醯胺基之材料，其中，磺醯基(SO2 )部分與該磺化醯胺部分之最鄰近氮之間間隔1個、2個、3個或更多個非氮原子。
更特定言之，本發明之較佳光阻可包括：(i)一種或多種樹脂，(ii)可適當地包含一種或多種光酸產生劑化合物之光活性成分，以及(iii)一種或多種包含磺化醯胺取代之材料(本文有時將該材料稱為“經磺化醯胺取代之材料”或“磺化醯胺材料”或其他類似的詞語)。較佳地，該一種或多種包含磺化醯胺取代之材料與該一種或多種樹脂為實質上不可混合。
本發明之特佳光阻可顯現減少之缺陷，該缺陷與由光阻組成物所形成之阻劑浮雕影像相關。於某些態樣中，可將所形成之阻劑浮雕影像的線條間之微細橋接(micro-bridging)予以最小化或避免。
本文所述之與該一種或多種光阻樹脂實質上不可混合的一種或多種材料可為任何添加至光阻後使得鹼性水溶液顯影之缺陷減少的材料。
用於本發明光阻中之適當的經磺化醯胺取代之材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)係包括下述組成：除了包含磺化醯胺取代外，復包含矽及/或氟取代。
亦較佳者為彼等含有光酸不安定基之經磺化醯胺取代之材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)，該光酸不安定基為例如光酸不安定酯或縮醛基，包含本文所述用於化學增幅光阻之樹脂成分中的該等基團。
用於本發明光阻中之較佳的經磺化醯胺取代之材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)亦可溶於用以調配該光阻組成物之相同有機溶劑中。
用於本發明光阻中之特佳的磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的材料)亦具有比該光阻之樹脂成分中的一種或多種樹脂更低的表面能及/或更小的水力體積(hydrodynamic volume)。該較低的表面能可促使該實質上不可混合的材料分離(segregation)或遷移至所施加之光阻塗覆層的頂端或上方部分。另外，相對較小的水力體積亦可能較佳，因其可促使該一種或多種實質上不可混合的材料有效地遷移(較高擴散係數)至所施加之光阻塗覆層的上方區域。
用於本發明光阻中之較佳的磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)亦可溶於光阻顯影劑組成物(例如，0.26當量(N)鹼性水溶液，如0.26N氫氧化四甲基銨水性顯影劑)中。因此，除了上述光酸不安定基外，該實質上不可混合的材料亦可包含其他鹼性水溶液可溶解基團(aqueous base-solubilizing group)，如羥基、氟醇(如-C(OH)(CF3 )2 )、羧基等。
用於本發明光阻中之適當的磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)亦可呈微粒(particle)形式。此等微粒可包括聚合為分離微粒形式之聚合物(亦即，呈獨立且分開的聚合物微粒)。此等聚合物微粒典型地具有一個或多個與線型或梯型聚合物(如線型或梯型矽聚合物(silicon polymer))不同的特徵。例如，此等聚合物微粒可具有經界定之尺寸以及低分子量分布。更特定言之，於一較佳態樣中，可將複數種聚合物微粒使用於本發明之光阻中，該微粒之平均粒徑(尺寸)為約5埃至3000埃，更佳為約5埃至2000埃，再更佳為約5埃至約1000埃，又更佳為約10埃至約500埃，甚至更佳為10埃至50埃或200埃。對於多種應用而言，特佳之微粒具有小於約200或100埃之平均粒徑。
用於本發明光阻中之其他適當的磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)可具有Si成分，包括倍半矽氧烷(silsesquioxane)材料、具有SiO2 基團之材料等。較佳的含矽之實質上不可混合的材料亦包括多面體寡聚倍半矽氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxanes)。
本發明之光微影系統的較佳成像波長包括次-300奈米(sub-300nm)波長(如248nm)及次-200奈米(nm)波長(如193nm)。除了一種或多種磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)外，本發明之特佳光阻亦可含有光活性成分(如一種或多種光酸產生劑化合物)及一種或多種選自下列之樹脂：
1)含有酸不安定基之酚系樹脂，其可提供特別適合於248nm成像之化學增幅正型阻劑。此類別之特佳樹脂包括：i)含有乙烯基酚及丙烯酸烷基酯作為聚合單元之聚合物，其中，該經聚合之丙烯酸烷基酯單元可在光酸存在下進行去封阻反應。可進行光酸誘導之去封阻反應的丙烯酸烷基酯之實例包括例如丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸甲基金剛烷酯及其他可進行光酸誘導反應之丙烯酸非環狀烷基酯及丙烯酸脂環族酯，如美國專利案第6,042,997號及第5,492,793號中所述之聚合物，該兩案係以引用形式併入本文；ii)含有乙烯基酚、不具有羥基或羧基環取代基的視需要經取代之乙烯基苯(vinyl phenyl)(如苯乙烯)、以及丙烯酸烷基酯(如上文i)所述聚合物的彼等去封阻基)作為聚合單元之聚合物，如美國專利案第6,042,997號中所述之聚合物，該案係以引用形式併入本文；以及iii)含有包括能與光酸反應之縮醛或縮酮部分的重複單元以及視需要之芳香族重複單元(如苯基或酚系基團)的聚合物，此等聚合物已說明於美國專利案第5,929,176號及第6,090,526號中，該兩案係以引用形式併入本文；以及i)及/或ii)及/或iii)之摻混物；
2)不含酸不安定基之酚系樹脂，如聚(乙烯基酚)及酚醛樹脂，其可與重氮萘醌光活性化合物一起使用於I-射線及G-射線光阻且已說明於例如美國專利案第4983492號、第5130410號、第5216111號、及第5529880號中；
3)實質上或完全地不含苯基或其他芳香族基團之樹脂，該樹脂可提供特別適合於次-200nm波長(如193nm)成像之化學增幅正型阻劑。此類別之特佳樹脂包括：i)含有非芳香族環狀烯烴(內環雙鍵)(例如，視需要經取代之降冰片烯)作為聚合單元之聚合物，如美國專利案第5,843,624號及第6,048,664號中所述之聚合物，該兩案係以引用形式併入本文；ii)含有丙烯酸烷基酯單元(如丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸甲基金剛烷酯)及其他丙烯酸非環狀烷基酯與丙烯酸脂環族酯之聚合物；此等聚合物已說明於美國專利案第6,057,083號、歐洲公開專利申請案第EP01008913A1號及第EP00930542A1號、以及美國專利申請案第09/143,462號，該等案件係全部以引用形式併入本文；以及iii)含有聚合之酸酐單元(特別是聚合之馬來酸酐及/或伊康酸酐單元)的聚合物，如歐洲公開專利申請案第EP01008913A1號及美國專利案第6,048,662號中所揭示者，該兩案均以引用形式併入本文；以及i)及/或ii)及/或iii)之摻混物；
4)含有具雜原子(特別是氧及/或硫)之重複單元(但非酸酐，亦即該單元不含酮基環原子)且較佳實質上或完全地不含任何芳香族單元之樹脂。較佳地，該雜脂環族單元係稠合至該樹脂主鏈，且更佳地該樹脂包含稠合之碳脂環族單元(例如，藉由降冰片烯基之聚合反應所提供者)及/或酸酐單元(例如，藉由馬來酸酐或伊康酸酐之聚合反應所提供者)。此等樹脂係揭示於PCT/US01/14914及美國專利申請案第09/567,634號中；
5)含有Si取代(包含聚(倍半矽氧烷)等)且可與底塗層一起使用之樹脂。此等樹脂係揭示於例如美國專利案第6803171號中；
6)含有氟取代之樹脂(氟聚合物)，例如可藉由四氟乙烯、氟化芳香族化合物(如氟-苯乙烯化合物)、包含六氟乙醇部分之化合物等的聚合反應所提供者。此等樹脂之實例係揭示於PCT/US99/21912中。
本發明之較佳光阻包括化學增幅正型及負型光阻兩者。典型較佳的化學增幅正型阻劑包括一種或多種含有光酸不安定基(如光酸不安定酯或縮醛基)之樹脂。
本發明進一步提供用以形成光阻浮雕影像之方法及使用本發明之光阻製造電子裝置之方法。本發明亦提供包括塗覆有本發明之光阻組成物的基材之新穎製品。
本發明之其他態樣係揭示如下。
如上所述，本發明之特佳光阻可在鹼性水溶液顯影之後顯現減少的缺陷。此等缺陷可包括顯影時於沒有光阻之區域中的有機殘質之減少以及影像阻劑線條之間或其他特徵之間的微細橋接之減少。
如上所述，實質上不可與該阻劑樹脂成分混合的本發明之適當光阻材料可藉由簡單的試驗而輕易鑑別。特定言之，如本文所述，與按照相同方式處理但不含實質上不可混合的候選材料之相同光阻系統相比，較佳的實質上不可混合之材料在鹼性水溶液中顯影時能減少缺陷的發生與數量。缺陷之評估(或缺陷之不存在)可經由掃描式電子顯微攝影進行。於浸潤流體中之光阻材料的檢測可使用美國專利申請案公開第2006/0246373號之實施例2所述的方法進行，且其包括該浸潤流體在曝露於光阻之前及之後的質譜分析。在此分析中，於曝光期間該浸潤流體係與所測試之光阻組成物層直接接觸約60秒。較佳地，與不使用此等實質上不可混合的材料之相同光阻相比，添加一種或多種實質上不可混合的材料可使駐留於該浸潤流體中之光阻材料(即藉由質譜所檢測到的酸或有機物質)減少至少10%；更佳地，與不含有該實質上不可混合的材料之相同光阻相比，該一種或多種實質上不可混合的材料可使駐留於該浸潤流體中之光阻材料(即酸及/或有機物質)減少至少20%、50%、或100%、200%、500%、或1000%。
根據美國專利申請案公開第2006/0246373號之實施例2所述的分析方法，本發明之較佳光阻於60秒之曝光期間係使少於1.6XE-10(莫耳/平方公分/秒)(mole/cm2 /sec)之光酸產生劑材料浸出至去離子水或其他外覆之浸潤流體中。
本發明之較佳光阻可具有較佳的水接觸角。如本文所述，水接觸角(如靜態接觸角、後退接觸角、前進接觸角、顯影劑靜態接觸角)可依據Burnett et al.,J. Vac. Sci. Techn. B ,23(6),pages 2721-2727(2005.11/12)所揭示之方法測定。較佳的光阻(以旋塗層測定，且溶劑係藉由軟烤移除)具有至少65°，更佳為至少70°之後退接觸角。此外，較佳的實質上不可混合之材料(以旋塗層測定，且溶劑係藉由軟烤移除)具有至少65°，更佳為至少70°之後退接觸角。
特佳之磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)為樹脂，且包括更高級之聚合物(higher order polymer)，如共聚物、三元共聚物、四元共聚物及五元共聚物。特佳者為除了包含磺化醯胺取代外，復包含氟取代之該等聚合物。較佳的氟取代包括全氟基(如F3 C-、F3 CCF2 -)及氟化醇類(如(F3 C)2 C(OH)-)。
用於本發明光阻中之特佳磺化醯胺樹脂包括以下結構：
如上所述，適當的磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)包括含Si材料。特佳的磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)包括奈米結構之組成物，該組成物可於商業上自Hybrid Plasics(Fountain Valley,California)、Sigma/Aldrich及其他公司獲得。此等材料可包括具有以有機基團包圍之Si-O核心的分子氧化矽；矽烷醇；以及包括倍半矽氧烷籠形結構化合物之聚合物及樹脂，且可為矽酮(silicone)、苯乙烯類、丙烯酸類、脂環類(如降冰片烯)等。
用作磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯 胺取代之材料)的微粒(包含有機微粒)包括具有磺化醯胺取代的含Si及氟化材料。此等微粒可自商業上獲得或者可例如藉由將一種或多種單體與交聯劑及視需要之起始劑化合物反應而輕易地合成。該反應單體可視需要具有下述取代，例如：氟、Si基團、光酸不安定基(如光酸不安定酯或縮醛)、其他鹼可溶性基團(如醇)等。參見下文之實施例1，其為利用多種不同單體製造該等微粒之合成實例，其中該等單體中之一者係將光酸不安定基提供至所得之聚合物微粒。
該磺化醯胺材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)可以相對較小的量存在於光阻組成物中而仍然提供有效的結果。例如，以流體光阻組成物之總重量為基準計，該一種或多種經磺化醯胺取代之材料(包含實質上不可混合的經磺化醯胺取代之材料)的適當含量可為約0.1至20重量%。下述實施例亦提供適當的含量。
如上所述，本發明之光阻可包括多種磺化醯胺材料部分及其他成分。“經取代之”取代基可藉由一種或多種適當之基團於一個或多個可用之位置(典型地為1、2或3位置)進行取代，該一種或多種適當之基團為例如鹵素(特別是F、Cl或Br)；氰基；C1-8 烷基；C1-8 烷氧基；C1-8 烷硫基；C1-8 烷基磺醯基；C2-8 烯基；C2-8 炔基；羥基；硝基；碳環芳基，如苯基、萘基、苊基(acenaphthyl)、蒽基(anthracenyl)；烷醯基，如C1-6 烷醯基(如醯基)等。
於本發明之某些態樣中，並不包括含有下述氟化界面活性劑材料之光阻，該氟化界面活性劑材料含有30至60質量%之氟原子，或甚至20質量%之氟原子，或多達70質量%之氟原子。
於本發明之另外某些態樣中，並不包括含有下述含磺化醯胺樹脂(sulfonamide-containing resin)之光阻，該含磺化醯胺樹脂總共僅含有兩種不同的重複單元。於此等態樣中，適當之光阻可為包括下述含磺化醯胺樹脂之光阻，該含磺化醯胺樹脂含有3種、4種、5種或更多種不同的重複單元(亦即含磺化醯胺取代之三元共聚物、四元共聚物、五元共聚物及其他更高級之聚合物)。
於本發明之另外其他態樣中，並不包括含有下述含磺化醯胺樹脂之光阻，該含磺化醯胺樹脂包括含有(RCH=CH)C(=O)OCH(CF3 )2 (其中R為H或CH3 )結構之聚合重複單元。
於本發明之另外其他態樣中，並不包括含有下述含磺化醯胺樹脂之光阻，該含磺化醯胺樹脂包括含有(RCH=CH)C(=O)OCH(環己基)CH2 C(OH)(CF3 )2 (其中R為H或CH3 )結構之聚合重複單元。
於本發明之某些其他態樣中，並不包括含有下述材料之光阻，該材料含有結構為-NHS(O2 )CF3 之磺化醯胺基團。
如上所述，根據本發明所使用之較佳光阻係包括正型或負型化學增幅光阻，亦即，進行光酸促進之交聯反應以使該阻劑之塗覆層的曝露區域比未曝露區域更不易溶於顯影劑之負型阻劑組成物，以及進行光酸促進之一種或多種組成物成分的酸不穩定基之去保護反應以使該阻劑之塗覆層的曝露區域比未曝露區域更易溶於水性顯影劑之正型阻劑組成物。含有與該酯之羧基氧共價鍵聯的三級非環狀烷基碳(如第三丁基)或三級脂環族碳(如甲基金剛烷基)之酯基通常為本發明光阻所使用之樹脂的較佳光酸不安定基。縮醛光酸不安定基亦屬較佳。
本發明之較佳光阻典型包括樹脂成分及光活性成分。較佳地，該樹脂具有可使該阻劑組成物在鹼性水溶液中顯影之官能基。例如，較佳者為包括極性官能基(如羥基或羧酸酯)之樹脂黏合劑。較佳地，用於阻劑組成物中之樹脂成分的量係足可使該阻劑在鹼性水溶液中顯影。
對於在大於200nm(如248nm)之波長成像而言，典型較佳者為酚系樹脂。較佳的酚系樹脂為可於催化劑存在下藉由相應單體之嵌段聚合、乳化聚合或溶液聚合而形成之聚(乙烯基酚)。用於製造聚乙烯基酚樹脂之乙烯基酚可藉由例如水解商業上可獲得之香豆素或經取代之香豆素，然後再將所得之羥基桂皮酸進行脫羧作用而製備。適用之乙烯基酚亦可藉由相應羥基烷基酚之脫水作用或藉由經取代或未經取代之羥基苯甲醛與丙二酸的反應所生成之羥基桂皮酸的脫羧作用而製備。由此等乙烯基酚所製備之較佳聚乙烯基酚樹脂具有約2,000至約60,000道爾頓(daltons)之分子量範圍。
對於在大於200nm(如248nm)之波長成像而言，亦較佳者為包含光活性成分與樹脂成分之混合物的化學增幅光阻，其中該樹脂成分包括含有酚系單元及非酚系單元兩者之共聚物。例如，此等共聚物中之一較佳群組，實質上、基本上或完全地僅於該共聚物之非酚系單元上具有酸不安定基，特別是丙烯酸烷基酯光酸不安定基(亦即酚系-丙烯酸烷基酯共聚物)。一種特佳的共聚物黏合劑具有下式之重複單元x及y：
其中，於整個共聚物中，該羥基係存在於鄰位、間位或對位，且R’為具有1個至約18個碳原子(更典型地為1個至約6個至8個碳原子)之經取代或未經取代之烷基。通常較佳的R’基團為第三丁基。R’基團可視需要藉由例如一個或多個鹵素(特別地為F、Cl或Br)、C1-8 烷氧基、C2-8 烯基等予以取代。單元x及y可於該共聚物中規則地交錯，或可不規則地散置於整個聚合物中。此等共聚物可輕易地形成。例如，就上式之樹脂而言，可將乙烯基酚與經取代或未經取代之丙烯酸烷基酯(如丙烯酸第三丁酯等)於本技術領域習知之自由基條件下縮合。丙烯酸酯單元之經取代的酯部分(亦即，R’-O-C(=O)-部分)係作為該樹脂之酸不安定基，且於含有該樹脂之光阻塗覆層曝光時進行光酸誘導之裂解。較佳地，該共聚物具有約8,000至約50,000之Mw ，更佳地約15,000至約30,000之Mw ，以及約3或更小之分子量分佈，更佳地約2或更小之分子量分佈。非酚系樹脂，例如丙烯酸烷基酯(如丙烯酸第三丁酯或甲基丙烯酸第三丁酯)與乙烯基脂環族(如乙烯基降冰片烷基或乙烯基環己醇化合物)之共聚物，亦可用作本發明組成物中之樹脂黏合劑。此等共聚物亦可藉由該自由基聚合反應或其他習知之製程予以製備，且其宜具有約8,000至約50,000之Mw ，以及約3或更小之分子量分佈。
用於本發明之正型化學增幅光阻的具有酸不安定去封阻基之其他較佳樹脂係揭示於Shipley Company之歐洲專利申請案第0829766A2號(具有縮醛及縮酮樹脂之樹脂(resins with acetal and ketal resins))及Shipley Company之歐洲專利申請案第EP0783136A2號(包括以下單元之三元共聚物及其他共聚物：(1)苯乙烯；(2)羥基苯乙烯；以及(3)酸不安定基，特別是丙烯酸烷基酯酸不安定基，如丙烯酸第三丁酯或甲基丙烯酸第三丁酯)。一般而言，適當之樹脂為具有多種酸不安定基者，如酸敏性酯類、碳酸酯類、醚類、醯亞胺類等。雖然亦可使用具有整合至聚合物主鏈的酸不安定基之樹脂，但酸不安定基更典型係側接於聚合物主鏈。
如上所述，對於在次-200nm(如193nm)之波長成像而言，較佳係使用含有一種或多種實質上、基本上或完全地不含苯基或其他芳香族基團之聚合物的光阻。例如，對於在次-200nm成像而言，較佳的光阻聚合物含有少於約5莫耳百分比之芳香族基團，更佳地少於約1或2莫耳百分比之芳香族基團，更佳地少於約0.1、0.02、0.04及0.08莫耳百分比之芳香族基團，又更佳地少於約0.01莫耳百分比之芳香族基團。特佳的聚合物完全不含芳香族基團。芳香族基團可高度吸收次-200nm之輻射，因此對於以此短波長輻射成像之光阻所用的聚合物而言並不適宜。
實質上或完全地不含芳香族基團且可與本發明之PAG調配以提供用於次-200nm成像之光阻的適當聚合物係揭示於歐洲申請案第EP930542A1號以及美國專利案第6,692,888號及第6,680,159號，此等案件皆為Shipley Company所有。
實質上或完全地不含芳香族基團之適當聚合物宜含有丙烯酸酯單元，如光酸不安定丙烯酸酯單元，其可藉由丙烯酸甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸甲基金剛烷酯、丙烯酸乙基小茴香酯(ethylfenchylacrylate)、甲基丙烯酸乙基小茴香酯(ethylfenchylmethacrylate)等之聚合而提供；稠合之非芳香族脂環族基團，例如可藉由降冰片烯化合物或其他具有環內碳-碳雙鍵之脂環族化合物的聚合而提供；酸酐，例如可藉由馬來酸酐及/或伊康酸酐之聚合而提供；等。
本發明之較佳負型組成物包括一種或多種在曝露於酸時會發生固化、交聯或硬化之材料(例如交聯劑成分，如胺系材料(如三聚氰胺樹脂))以及本發明之光活性成分。特佳的負型組成物包括樹脂黏合劑(如酚系樹脂)、交聯劑成分及本發明之光活性成分。此等組成物及其用途係揭示於歐洲專利申請案第0164248號及第0232972號以及美國專利案第5,128,232號(頒予Thackeray等人)中。用作該樹脂黏合劑成分的較佳酚系樹脂包括例如上文所述之酚醛樹脂及聚(乙烯基酚)。較佳的交聯劑包括胺系材料，該胺系材料包括三聚氰胺、甘脲、苯胍胺(benzoquanamine)系材料及脲系材料。一般而言，最佳者為三聚氰胺-甲醛樹脂。該等交聯劑可自商業上獲得，如由Cytec出售之商標名為Cymel 300、301及303之三聚氰胺樹脂。甘脲樹脂由Cytec以商標名Cymel 1170、1171、1172出售，脲系樹脂以商標名Beetle 60、65及80出售，苯胍胺樹脂以商標名Cymel 1123及1125出售。
對於在次-200nm(如193nm)之波長成像而言，較佳的負型光阻係揭示於頒予Shipley Company之WO 03077029中。
本發明之光阻亦可含有其他材料。例如，其他視需要之添加劑包括光化染料及對比染料、抗皺劑、增塑劑、加速劑、敏化劑(例如本發明之PAG在較長波長(如I-射線(即365nm)或G-射線波長)下使用時可使用敏化劑)等。此等視需要之添加劑典型係以較小濃度存在於光阻組成物中，但填料及染料則可以相對較大之濃度存在，例如佔阻劑乾燥成分之總重量的5至30重量%。
本發明阻劑之視需要的添加劑較佳為外加的鹼(added base)(如己內醯胺)，其可提高經顯影之阻劑浮雕影像的解析度。該外加的鹼適合以相對小量使用，如相對於PAG約1至10重量%，更典型為1至約5重量%。其他適合的鹼性添加劑包括例如磺酸銨鹽，如對甲苯磺酸哌啶鎓鹽(piperidinium p-toluenesulfonate)及對甲苯磺酸二環己基銨鹽；烷基胺，如三丙胺及十二烷胺；芳基胺，如二苯基胺、三苯基胺、胺基酚、2-(4-胺基苯基)-2-(4-羥基苯基)丙烷等。
本發明阻劑之樹脂成分的用量通常係足可使該經曝光之阻劑塗覆層在例如鹼性水溶液中顯影。更特定言之，樹脂黏合劑宜佔該阻劑之總固體的50至約90重量%。該光活性成分之存在量應足以於該阻劑之塗覆層中產生潛像。更明確言之，該光活性成分之存在量宜佔阻劑之總固體的約1至40重量%。典型地，就化學增幅阻劑而言，宜使用較少量的光活性成分。
本發明阻劑組成物亦包含光酸產生劑(即“PAG”)，該光酸產生劑之適當用量為在曝露於活化輻射時足以於該阻劑之塗覆層中產生潛像。對於在193nm及248nm成像而言，較佳的PAG包括亞胺基磺酸酯，如下式之化合物：
其中R為樟腦基、金剛烷基、烷基(如C1-12 烷基)及全氟烷基(如全氟(C1-12 烷基))，特別是全氟辛烷磺酸酯、全氟壬烷磺酸酯等。特佳的PAG為N-[(全氟辛烷磺醯基)氧基]-5-降冰片烯-2,3-二甲醯亞胺。
磺酸根化合物亦為適當的PAG，特別是磺酸鹽類。適用於在193nm及248nm成像的兩種試劑為下列PAG 1及2：
此等磺酸鹽化合物可依歐洲專利申請案第96118111.2號(公開號為0783136)所揭示之方法製備，該案詳細說明了上述PAG 1之合成。
亦較佳者為與上述樟腦磺酸根基團以外的陰離子錯合之上述兩種錪鎓化合物(iodonium compound)。尤其，較佳的陰離子包括如式RSO3 -所示之陰離子(其中，R為金剛烷、烷基(如C1-12 烷基)及全氟烷基(如全氟(C1-12 烷基)))，特別是全氟辛烷磺酸根、全氟丁烷磺酸根等。
其他習知PAG亦可用於本發明所使用之光阻中。尤其，對於在193nm成像而言，通常較佳者為不含芳香基之PAG(如上述之亞胺基磺酸酯)，以提供增加之透明度。
本發明之光阻亦可含有其他視需要之材料。例如，其他視需要之添加劑包括抗皺劑、增塑劑、加速劑等。此等視需要之添加劑典型係以較小濃度存在於光阻組成物中，但填料及染料則可以相對較大濃度存在，例如佔阻劑乾燥成分之總重量的約5至30重量%。
本發明所使用之光阻通常係以習知製程製備。例如，本發明之阻劑可藉由將光阻之成分溶於適當的溶劑中而製備成塗覆組成物，該適當的溶劑為例如：二醇醚，如2-甲氧基乙基醚(乙二醇二甲醚)、乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚；丙二醇單甲基醚乙酸酯；乳酸酯，如乳酸乙酯或乳酸甲酯(較佳為乳酸乙酯)；丙酸酯，特別是丙酸甲酯、丙酸乙酯及乙氧基丙酸乙酯；賽路蘇酯(Cellosolve ester)，如甲基賽路蘇乙酸酯(methyl Cellosolve acetate)；芳香烴，如甲苯或二甲苯；或酮，如甲基乙基酮、環己酮及2-庚酮。典型地，該光阻之固體含量佔該光阻組成物之總重量的5至35重量%。此等溶劑之摻混物亦適用。
液態光阻組成物可藉由例如旋塗、浸塗、輥塗或其他傳統塗覆技術而施加至基材。旋塗時，該塗覆溶液之固體含量可依據所使用之特定旋塗設備、溶液之黏度、旋塗器之速度以及所容許之旋塗時間量進行調整以提供所欲之膜厚度。
本發明所使用之光阻組成物係適合施用於光阻塗覆方法中所習用之基材。例如，該組成物可施用於供微處理器及其他積體電路零件製造用之矽晶圓或塗覆有二氧化矽之矽晶圓上。鋁-氧化鋁、砷化鎵、陶瓷、石英、銅、玻璃基材等亦適於使用。光阻亦可適當地施用於抗反射層上，特別是有機抗反射層。
在將該光阻塗覆於表面之後，可藉由加熱將該溶劑移除而進行乾燥，且較佳係加熱至該光阻塗層沒有黏性為止。接著使該光阻層(連同外覆之阻障組成物層，若其存在)於浸潤式微影系統中曝光，亦即曝光工具(特別是投影透鏡)與塗覆有光阻的基材之間的空間被浸潤流體所佔據，該浸潤流體為例如水或與一種或多種可使流體之折射率提高的添加劑(例如硫酸鈰)混合之水。較佳地，該浸潤流體(如水)可先經處理而避免氣泡，例如可使水脫氣以避免奈米氣泡。
本發明所引用之術語“浸潤式曝光”或其他類似術語表示曝光係利用夾在曝光工具與所塗覆之光阻組成物層之間的流體層(如水或含添加劑的水)來進行。
之後，將該光阻組成物層曝露於活化輻射而適當地圖案化，曝光能量係視曝光工具與該光阻組成物之成分而定，該曝光能量之範圍典型介於約1至100毫焦耳/平方公分(mJ/cm2 )。本發明所引用之術語“使光阻組成物曝露於活化該光阻之輻射”表示該輻射可例如藉由引發該光活性成分的反應(如由該光酸產生劑化合物產生光酸)而於該光阻中形成潛像。
如上所述，光阻組成物較佳係藉由短曝光波長予以光活化，特別是次-400nm、次-300nm及次-200nm曝光波長，特佳為I-射線(365nm)、248nm及193nm曝光波長以及EUV及157nm。
曝光之後，較佳地將該組成物之膜層於約70℃至約160℃之溫度烘烤。之後，較佳地藉由使用水性顯影劑處理而使該膜顯影，該水性顯影劑為例如：四級銨氫氧化物溶液，如氫氧化四烷基銨溶液，較佳為0.26N氫氧化四甲基銨溶液；各種胺溶液，如乙胺、正丙胺、二乙胺、二正丙胺、三乙胺或甲基二乙胺；醇胺，如二乙醇胺或三乙醇胺；環狀胺，如吡咯、吡啶等。一般而言，顯影係依據本技術領域習知之程序進行。
將塗覆於基材上的光阻顯影之後，可對該經顯影之基材中無阻劑覆蓋的區域進行選擇性處理，例如依據本技術領域習知之程序來化學蝕刻或鍍覆無阻劑覆蓋之區域。對於微電子基材之製造(如二氧化矽晶圓之製造)而言，適當的蝕刻劑包括氣體蝕刻劑，例如鹵素電漿蝕刻劑，諸如氯系或氟系蝕刻劑，如以電漿流形式施用之Cl2 或CF4 /CHF3 蝕刻劑。經此處理之後，可使用習知清除程序(stripping procedure)將阻劑自該經處理之基材移除。
本文所提及之所有文件皆以引用形式併入本文。以下非限制性實施例係用於說明本發明。本文所提及之所有文件的全部內容皆以引用形式併入本文。
實施例1：磺化醯胺樹脂之製備
具有以下結構之磺化醯胺共聚物樹脂係以下文所述之方法製備：
A.單體與起始劑之混合物：將重量7.00g之CH3 (CH=CH)C(=O)OCH(CH3 )CH2 C(CH3 )2 OH(第一單體)、2.80g之(CH2 =CH)C(=O)OC(CH2 )2 NHSO2 CF3 (第二單體)、0.42g之Trignox-23(起始劑)及17.0g之PGMEA(溶劑)填入進料瓶中。
B.反應器：將30g之PGMEA添加至反應器中，並將溫度維持在85℃。
C.將A饋送至B中：在120分鐘內以恆定的進料速度將A饋送至B中。
D.溫度控制：將A饋送至B之後，使該反應器之溫度於85℃再維持2小時，接著將該反應器溫度自然冷卻至室溫。
取自該反應器之磺化醯胺樹脂可用於光阻組成物中而不需要進一步純化。
實施例2：其他磺化醯胺樹脂之製備
藉由實施例1之相似製程製備下式所示之磺化醯胺樹脂：
實施例3：光阻之製備及處理
藉由混合指定量之下述材料而製備光阻組成物：
1.樹脂成分：甲基丙烯酸2-甲基-2-金剛烷酯/甲基丙烯酸β-羥基-γ-丁內酯/甲基丙烯酸氰基-降冰片烷基酯之三元共聚物，以該光阻組成物之總重量為基準計，其用量為6.79重量%；
2.光酸產生劑化合物：全氟丁烷磺酸第三丁基苯基四伸甲基鋶(t-butyl phenyl tetramethylene sulfonium perfluorobutanesulfonate)，以該光阻組成物之總重量為基準計，其用量為0.284重量%；
3.鹼添加劑：N-烷基己內醯胺，以該光阻組成物之總重量為基準計，其用量為0.017重量%；
4.界面活性劑：R08(含氟之界面活性劑，可自Dainippon Ink & Chemicals,Inc.獲得)，以該光阻組成物之總重量為基準計，其用量為0.0071重量%；
5.實質上不可混合之添加劑：以上述實施例1之方法所製備之實施例1聚合物，以該光阻組成物之總重量為基準計，其用量為0.213重量%；
6.溶劑成分：丙二醇單甲基醚乙酸酯，其佔流體組成物之約90%。
將該光阻組成物旋塗於矽晶圓上，在真空加熱板上乾燥以移除軟板，之後以浸潤式微影處理法曝光，其中係使水性浸潤流體與該乾燥之光阻劑層直接接觸。於該浸潤系統中，該光阻層係以24.1mJ/cm2 之曝光量曝露於193nm之圖案化輻射。
然後再將該光阻層進行曝光後烘烤(如在約120℃下)並以0.26N鹼性顯影劑水溶液顯影。
為了評估阻劑成分在曝光後烘烤之後及顯影之前的浸出情形，係藉由LC/質譜儀評估該浸潤流體中之光阻的光酸及其光降解副產物(測試浸出時間為60秒)。

Claims (11)

  1. 一種用於處理光阻組成物之方法，包括：(a)將包含下列者之光阻組成物施加至基材上：(i)一種或多種樹脂，(ii)光活性成分，以及(iii)與該一種或多種樹脂實質上不可混合之一種或多種材料，其中，該一種或多種材料包含一個或多個具有與胺基之氮之間間隔一個或多個原子之磺醯基部分的基團；以及(b)將該光阻層浸潤曝露於活化該光阻組成物之輻射。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該一種或多種材料係為一種或多種包含具有與胺基之氮之間間隔一個或多個原子之磺醯基部分的基團之樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，該一種或多種材料復包含一個或多個拉電子部分。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，該一種或多種材料包含一個或多個氟基或經氟取代之基團。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中，該一種或多種材料包含鹼性水溶液可溶解基團及/或一種或多種光酸不安定基。
  6. 一種用於處理光阻組成物之方法，包括：(a)將包含下列者之光阻組成物施加至基材上：(i)一種或多種樹脂，(ii)光活性成分，以及 (iii)與該一種或多種樹脂不同之一種或多種聚合物，其中，該一種或多種聚合物包含一個或多個具有與胺基之氮之間間隔一個或多個原子之磺醯基部分的基團；以及(b)將該光阻層浸潤曝露於活化該光阻組成物之輻射。
  7. 一種經塗覆之基材系統，包括：其上具有下列者之基材：光阻組成物之塗覆層，該光阻組成物包含：(i)一種或多種樹脂，(ii)光活性成分，以及(iii)一種或多種包含一個或多個基團之材料，其中該基團具有與胺基之氮之間間隔一個或多個原子之磺醯基部分。
  8. 如申請專利範圍第7項之系統，其中，浸潤式微影流體係與該光阻塗覆層之頂部表面接觸。
  9. 如申請專利範圍第7項之系統，其進一步包括浸潤式光微影曝光工具。
  10. 一種光阻組成物，包括：(i)一種或多種樹脂，(ii)光活性成分，以及(iii)與該一種或多種樹脂實質上不可混合之一種或多種之材料，其中，該一種或多種材料包含一個或多個具有與胺基之氮之間間隔一個或多個原子之磺醯基部分的基團。
  11. 如申請專利範圍第10項之光阻組成物，其中，該一種或多種材料包括一種或多種含有該具有與胺基之氮之間間隔一個或多個原子之磺醯基部分的基團之三元共聚物、四元共聚物或五元共聚物。
TW098139102A 2008-11-19 2009-11-18 包含磺化醯胺之光微影組成物及方法 TWI479260B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19966608P 2008-11-19 2008-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201024920A TW201024920A (en) 2010-07-01
TWI479260B true TWI479260B (zh) 2015-04-01

Family

ID=41795363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098139102A TWI479260B (zh) 2008-11-19 2009-11-18 包含磺化醯胺之光微影組成物及方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9005880B2 (zh)
EP (2) EP2189844A3 (zh)
JP (1) JP5642958B2 (zh)
KR (1) KR101697506B1 (zh)
CN (1) CN101943858B (zh)
TW (1) TWI479260B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI375130B (en) * 2006-10-30 2012-10-21 Rohm & Haas Elect Mat Compositions and processes for immersion lithography
TWI407262B (zh) 2007-11-05 2013-09-01 羅門哈斯電子材料有限公司 浸潤式微影組成物及製程
EP2189844A3 (en) 2008-11-19 2010-07-28 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Compositions comprising sulfonamide material and processes for photolithography
JP5514687B2 (ja) * 2010-09-29 2014-06-04 富士フイルム株式会社 感活性光線性または感放射線性樹脂組成物、感活性光線性または感放射線性膜およびパターン形成方法
JP2012113302A (ja) * 2010-11-15 2012-06-14 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 塩基反応性成分を含む組成物およびフォトリソグラフィーのための方法
JP6024496B2 (ja) * 2012-02-07 2016-11-16 住友化学株式会社 樹脂、レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法
TWI581062B (zh) 2012-07-31 2017-05-01 羅門哈斯電子材料有限公司 光阻組成物及形成光微影圖案之方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070254235A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-01 International Business Machines Corporation Self-topcoating resist for photolithography
JP2007326903A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Fujifilm Corp 樹脂、該樹脂を含有するポジ型レジスト組成物、該樹脂を含有する保護膜形成組成物、該ポジ型レジスト組成物を用いたパターン形成方法及び該保護膜形成組成物を用いたターン形成方法
TW201035699A (en) * 2008-11-19 2010-10-01 Rohm & Haas Elect Mat Compositions comprising block copolymer and processes for photolithography

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3584316D1 (de) 1984-06-01 1991-11-14 Rohm & Haas Lichtempfindliche beschichtungszusammensetzung, aus diesem hergestellte thermisch stabile beschichtungen und verfahren zur herstellung von thermisch stabilen polymerbildern.
CA1307695C (en) 1986-01-13 1992-09-22 Wayne Edmund Feely Photosensitive compounds and thermally stable and aqueous developablenegative images
US5216111A (en) 1986-12-23 1993-06-01 Shipley Company Inc. Aromatic novolak resins and blends
US5130410A (en) 1986-12-23 1992-07-14 Shipley Company Inc. Alternating and block copolymer resins
US4983492A (en) 1988-06-06 1991-01-08 Shipley Company Inc. Positive dye photoresist compositions with 2,4-bis(phenylazo)resorcinol
US5128232A (en) 1989-05-22 1992-07-07 Shiply Company Inc. Photoresist composition with copolymer binder having a major proportion of phenolic units and a minor proportion of non-aromatic cyclic alcoholic units
DE69322946T2 (de) 1992-11-03 1999-08-12 Ibm Photolackzusammensetzung
US5529880A (en) 1995-03-29 1996-06-25 Shipley Company, L.L.C. Photoresist with a mixture of a photosensitive esterified resin and an o-naphthoquinone diazide compound
US5879856A (en) 1995-12-05 1999-03-09 Shipley Company, L.L.C. Chemically amplified positive photoresists
US5843624A (en) 1996-03-08 1998-12-01 Lucent Technologies Inc. Energy-sensitive resist material and a process for device fabrication using an energy-sensitive resist material
US5861231A (en) 1996-06-11 1999-01-19 Shipley Company, L.L.C. Copolymers and photoresist compositions comprising copolymer resin binder component
EP0814381B1 (en) * 1996-06-20 2001-09-19 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive image forming composition
US6090526A (en) 1996-09-13 2000-07-18 Shipley Company, L.L.C. Polymers and photoresist compositions
KR100220951B1 (ko) 1996-12-20 1999-09-15 김영환 비닐 4-테트라히드로피라닐옥시벤잘-비닐 4-히드록시벤잘-비닐 테트라히드로피라닐에테르-비닐 아세테이트 공중합체, 비닐 4-테트라히드로피라닐옥시벤잘-비닐 테트라히드로피라닐에테르-비닐 아세테이트 공중합체 및 그들의 제조방법
US6057083A (en) 1997-11-04 2000-05-02 Shipley Company, L.L.C. Polymers and photoresist compositions
US6165674A (en) 1998-01-15 2000-12-26 Shipley Company, L.L.C. Polymers and photoresist compositions for short wavelength imaging
KR20000047909A (ko) 1998-12-10 2000-07-25 마티네즈 길러모 이타콘산 무수물 중합체 및 이를 함유하는 포토레지스트조성물
US6048662A (en) 1998-12-15 2000-04-11 Bruhnke; John D. Antireflective coatings comprising poly(oxyalkylene) colorants
US6048664A (en) 1999-03-12 2000-04-11 Lucent Technologies, Inc. Energy-sensitive resist material and a process for device fabrication using an energy-sensitive resist material
US6692888B1 (en) 1999-10-07 2004-02-17 Shipley Company, L.L.C. Copolymers having nitrile and alicyclic leaving groups and photoresist compositions comprising same
US6597723B1 (en) * 2000-03-21 2003-07-22 Interdigital Technology Corporation Weighted open loop power control in a time division duplex communication system
US6306554B1 (en) 2000-05-09 2001-10-23 Shipley Company, L.L.C. Polymers containing oxygen and sulfur alicyclic units and photoresist compositions comprising same
TW594416B (en) 2001-05-08 2004-06-21 Shipley Co Llc Photoimageable composition
US6927009B2 (en) * 2001-05-22 2005-08-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photosensitive composition
JP2005519345A (ja) 2002-03-04 2005-06-30 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ，エル．エル．シー． 短波長イメージング用ネガ型フォトレジスト
US7189490B2 (en) * 2002-10-21 2007-03-13 Shipley Company, L.L.C. Photoresists containing sulfonamide component
JP4308638B2 (ja) * 2003-12-17 2009-08-05 パナソニック株式会社 パターン形成方法
EP1621927B1 (en) * 2004-07-07 2018-05-23 FUJIFILM Corporation Positive type resist composition for use in liquid immersion exposure and a method of forming the pattern using the same
EP1720072B1 (en) 2005-05-01 2019-06-05 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. Compositons and processes for immersion lithography
DE102005060061A1 (de) * 2005-06-02 2006-12-07 Hynix Semiconductor Inc., Ichon Polymer für die Immersionslithographie, Photoresistzusammensetzung, die selbiges enthält, Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung und Halbleitervorrichtung
TWI403843B (zh) * 2005-09-13 2013-08-01 Fujifilm Corp 正型光阻組成物及使用它之圖案形成方法
JP4568668B2 (ja) * 2005-09-22 2010-10-27 富士フイルム株式会社 液浸露光用ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP4579117B2 (ja) * 2005-09-26 2010-11-10 富士フイルム株式会社 ポジ型感光性組成物、該ポジ型感光性組成物に用いられる化合物、該ポジ型感光性組成物に用いられる樹脂及び該ポジ型感光性組成物を用いたパターン形成方法
JP4881687B2 (ja) * 2005-12-09 2012-02-22 富士フイルム株式会社 ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法
JP2007298833A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Fujifilm Corp 感光性樹脂組成物の製造方法、及びそれを用いたレリーフパターン
JP2008145667A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 液浸露光用ポジ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
US20080311530A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Allen Robert D Graded topcoat materials for immersion lithography
US20090042148A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Munirathna Padmanaban Photoresist Composition for Deep UV and Process Thereof
JP4849268B2 (ja) * 2007-10-18 2012-01-11 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びこれを用いたパターン形成方法
JP4968026B2 (ja) * 2007-11-30 2012-07-04 Ｊｓｒ株式会社 パターン形成方法
EP2189844A3 (en) 2008-11-19 2010-07-28 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Compositions comprising sulfonamide material and processes for photolithography
TW201035669A (en) 2009-03-30 2010-10-01 Coretronic Suzhou Co Ltd Projection screen mechanism

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070254235A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-01 International Business Machines Corporation Self-topcoating resist for photolithography
JP2007326903A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Fujifilm Corp 樹脂、該樹脂を含有するポジ型レジスト組成物、該樹脂を含有する保護膜形成組成物、該ポジ型レジスト組成物を用いたパターン形成方法及び該保護膜形成組成物を用いたターン形成方法
TW201035699A (en) * 2008-11-19 2010-10-01 Rohm & Haas Elect Mat Compositions comprising block copolymer and processes for photolithography

Also Published As

Publication number Publication date
CN101943858B (zh) 2014-10-29
KR20100056416A (ko) 2010-05-27
EP2784584A1 (en) 2014-10-01
US20160070172A1 (en) 2016-03-10
US9005880B2 (en) 2015-04-14
EP2189844A3 (en) 2010-07-28
CN101943858A (zh) 2011-01-12
JP2010152344A (ja) 2010-07-08
US20100297550A1 (en) 2010-11-25
TW201024920A (en) 2010-07-01
US10558122B2 (en) 2020-02-11
EP2189844A2 (en) 2010-05-26
KR101697506B1 (ko) 2017-01-18
JP5642958B2 (ja) 2014-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI443457B (zh) 包含鹼反應性成分之組成物及光微影製程
JP6006826B2 (ja) 液浸リソグラフィーのための組成物および方法
TWI407262B (zh) 浸潤式微影組成物及製程
KR101566169B1 (ko) 침지 리소그래피 처리용 조성물 및 방법
TWI459158B (zh) 包含嵌段共聚物之組成物及光微影方法
KR101979612B1 (ko) 염기-반응성 성분을 포함하는 조성물 및 포토리소그래피 공정
TWI483083B (zh) 光微影組成物及方法
KR101841454B1 (ko) 염기-반응성 성분을 포함하는 조성물 및 포토리소그래피 방법
TWI479260B (zh) 包含磺化醯胺之光微影組成物及方法
JP6144005B2 (ja) 糖成分を含む組成物およびフォトリソグラフィ方法
JP6310870B2 (ja) ヘテロ置換された炭素環式アリール成分を含む組成物およびフォトリソグラフィー方法
JP5084216B2 (ja) フォトリソグラフィーのための組成物および方法

Legal Events

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