專(zhuān)利名稱(chēng)：用于光致抗蝕劑的交聯(lián)劑及含該交聯(lián)劑的光致抗蝕劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于光致抗蝕劑組合物的交聯(lián)劑，其聚合物，以及含有該交聯(lián)劑的光致抗蝕劑組合物。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于光致抗蝕劑的交聯(lián)劑以及使用該交聯(lián)劑的光致抗蝕劑組合物，該光致抗蝕劑適用于當(dāng)制備一種高度集成的半導(dǎo)體元件的微電路時(shí)使用KrF(248nm)，ArF(193nm)，電子束，離子束或EUV光源的照相平板印刷法中。
近年來(lái)，已經(jīng)證明化學(xué)放大型DUV(深紫外)光致抗蝕劑在半導(dǎo)體制造業(yè)中用于制造微電路的過(guò)程中能用于獲得高的靈敏度。這些光致抗蝕劑通常是將光酸發(fā)生劑與具有酸不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的聚合物基質(zhì)高分子混合而制備。
根據(jù)這種光致抗蝕劑的反應(yīng)機(jī)理，當(dāng)它被光源照射時(shí)，光酸發(fā)生劑產(chǎn)生酸，并且該聚合物基質(zhì)高分子的主鏈或支鏈與所產(chǎn)生的酸交聯(lián)以形成一種交聯(lián)的結(jié)構(gòu)。因此，暴露于光線的部分不能被顯影液所溶解并保持不變，從而在基材上產(chǎn)生掩模的負(fù)的影像。在平版印刷過(guò)程中，圖案分辨率取決于光源的波長(zhǎng)—波長(zhǎng)越短，可形成的圖案就越小。但是，當(dāng)降低光源的波長(zhǎng)以形成微型圖案(例如在使用193nm的波長(zhǎng)或者EUV(超紫外)光線的情況下)時(shí)，其缺點(diǎn)是曝光裝置的鏡頭會(huì)因該光源而變形，從而縮短其壽命。
傳統(tǒng)交聯(lián)劑三聚氰胺具有受限制的數(shù)目(三個(gè))的可與酸交聯(lián)的官能團(tuán)。而且當(dāng)三聚氰胺用作交聯(lián)劑時(shí)必須產(chǎn)生大量的酸，因?yàn)榻宦?lián)反應(yīng)消耗酸。結(jié)果是這種交聯(lián)劑需要較高能量的光源曝光。
為了克服上述缺點(diǎn)，需要可與光致抗蝕劑樹(shù)脂交聯(lián)的化學(xué)放大型化合物并使用很少量的能量。但是這種化學(xué)放大型交聯(lián)劑至今還未開(kāi)發(fā)出來(lái)。
另外，在高度完整的圖案中，顯影液可以滲透入到交聯(lián)位置，使交聯(lián)位置溶脹。因此為了形成高度完整的圖案，需要能夠更精巧地進(jìn)行交聯(lián)的新交聯(lián)劑的加入。


圖1是使用含有一種傳統(tǒng)交聯(lián)劑(J.Photopolymer Science andTechnology(光聚合物科學(xué)和技術(shù))，第11卷，第3期，1998，第507-512頁(yè))的光致抗蝕劑組合物而形成的光致抗蝕圖案。該圖案是由使用ArF光源和單交聯(lián)劑的照相平版印刷術(shù)而得到的0.225微米L/S圖案。
由圖1可以看出，在傳統(tǒng)的光致抗蝕圖案中產(chǎn)生了溶脹，所以很難獲得低于0.225微米L/S的圖案。
本發(fā)明的目的是提供一種光致抗蝕劑交聯(lián)劑，和制備該交聯(lián)劑的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供含有該交聯(lián)劑的光致抗蝕劑組合物，和制備該組合物的方法。
本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的目的是提供一種通過(guò)使用該光致抗蝕劑組合物而制造的半導(dǎo)體元件。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種含有由下列化學(xué)分子式1表示的化合物的交聯(lián)劑單體<化學(xué)分子式1>
其中，R1和R2分別代表直鏈或支鏈C1～C10烷基，直鏈或支鏈C1～C10酯，直鏈或支鏈C1～C10酮，直鏈或支鏈C1～C10羧酸，直鏈或支鏈C1～C10縮醛，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10烷基，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酯，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酮，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10羧酸，以及含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10縮醛；R3代表氫或甲基。
為了達(dá)到本發(fā)明的另一個(gè)目的，提供了光致抗蝕劑組合物，該組合物含有(i)一種光致抗蝕劑聚合物，(ii)一種上述的光致抗蝕劑交聯(lián)劑，(iii)一種光酸發(fā)生劑和(iv)有機(jī)溶劑。
圖1為使用一種傳統(tǒng)交聯(lián)劑制得的光致抗蝕圖案。
圖2-圖12為使用本發(fā)明的交聯(lián)劑制得的光致抗蝕圖案。
本發(fā)明人為達(dá)到本發(fā)明的上述目的進(jìn)行了周密的研究，發(fā)現(xiàn)由下列化學(xué)分子式1表示的化合物具有在負(fù)光致抗蝕劑聚合物的形成中能夠作為交聯(lián)單體的合適的性質(zhì)。<化學(xué)分子式1>
在該分子式中，R1和R2分別代表直鏈或支鏈C1～C10烷基，直鏈或支鏈C1～C10酯，直鏈或支鏈C1～C10酮，直鏈或支鏈C1～C10羧酸，直鏈或支鏈C1～C10縮醛，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10烷基，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酯，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酮，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10羧酸，以及含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10縮醛；R3代表氫或甲基。
具有源于化學(xué)分子式1的化合物的重復(fù)單元的交聯(lián)劑聚合物與含有羥基的光致抗蝕劑樹(shù)脂在酸存在下反應(yīng)，以誘導(dǎo)光致抗蝕劑聚合物之間的交聯(lián)反應(yīng)。該化合物是一種化學(xué)放大型交聯(lián)劑，因此可進(jìn)一步與光致抗蝕劑樹(shù)脂結(jié)合產(chǎn)生酸(H+)以誘導(dǎo)連續(xù)的鏈交聯(lián)。因此光致抗蝕劑樹(shù)脂的暴露部分可在半導(dǎo)體制造工藝的后烘焙步驟中成形為高密度，從而獲得優(yōu)良的圖案。
本發(fā)明的光致抗蝕劑交聯(lián)劑可以是由化學(xué)分子式1表示的化合物的均聚物；但是更優(yōu)選的是，該交聯(lián)劑是(i)由化學(xué)分子式1表示的化合物和(ii)作為第二共聚單體的選自由丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐所組成的組中的一種或多種化合物的共聚物。在此情況下，本發(fā)明的交聯(lián)劑可以由下列化學(xué)分子式2或化學(xué)分子式3表示<化學(xué)分子式2>
其中，R1和R2分別代表直鏈或支鏈C1～C10烷基，直鏈或支鏈C1～C10酯，直鏈或支鏈C1～C10酮，直鏈或支鏈C1～C10羧酸，直鏈或支鏈C1～C10縮醛，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10烷基，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酯，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酮，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10羧酸，以及含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10縮醛；R3和R4分別代表氫或甲基；a∶b＝10-100摩爾％∶0-90摩爾％。
其中，R1和R2分別代表直鏈或支鏈C1～C10烷基，直鏈或支鏈C1～C10酯，直鏈或支鏈C1～C10酮，直鏈或支鏈C1～C10羧酸，直鏈或支鏈C1～C10縮醛，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10烷基，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酯，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酮，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10羧酸，以及含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10縮醛；R3代表氫或甲基；a∶b＝10-90摩爾％∶10-90摩爾％。
本發(fā)明的交聯(lián)劑的反應(yīng)機(jī)理將參考后面所示的反應(yīng)路線1進(jìn)行描述。
首先，本發(fā)明的交聯(lián)劑與光致抗蝕劑樹(shù)脂混合，并將該混合物涂敷在一種常規(guī)的半導(dǎo)體基材上(步驟1)。然后，當(dāng)基材的預(yù)定區(qū)域暴露于光線時(shí)，該暴露部分產(chǎn)生酸(步驟2)。由于暴露部分產(chǎn)生的酸的作用，本發(fā)明的交聯(lián)劑與光致抗蝕劑結(jié)合在一起，這種交聯(lián)將進(jìn)一步產(chǎn)生酸，從而發(fā)生連續(xù)的鏈交聯(lián)(步驟3)。
<反應(yīng)路線1>
本發(fā)明的交聯(lián)聚合物的制備在下面的實(shí)施例1-8中具體描述。
在實(shí)施例1-8中，AIBN用作聚合引發(fā)劑，但其它常規(guī)的自由基聚合引發(fā)劑如月桂基過(guò)氧化物可以代替它使用。
在這些實(shí)施例中，四氫呋喃用作聚合作用的溶劑，但其它溶劑如丙二醇，甲苯，甲醚和乙酸酯可以代替它使用。
使用本發(fā)明交聯(lián)劑制備負(fù)光致抗蝕劑組合物的方法描述如下由于本發(fā)明的交聯(lián)劑是化學(xué)放大型交聯(lián)劑，本發(fā)明的光致抗蝕劑組合物含有(i)一種負(fù)光致抗蝕劑樹(shù)脂，(ii)一種本發(fā)明的交聯(lián)劑，(iii)一種光酸發(fā)生劑與(iv)一種有機(jī)溶劑的結(jié)合，其中這些物質(zhì)被混合在一起。
作為光酸發(fā)生劑，優(yōu)選使用的是硫化物或鎓類(lèi)化合物。例如，該光酸發(fā)生劑可以是選自由六氟化磷酸二苯碘葎、六氟化砷酸二苯碘葎、六氟化銻酸二苯碘葎、三氟甲磺酸二苯基對(duì)甲氧基苯基酯、三氟甲磺酸二苯基對(duì)亞芐基酯、三氟甲磺酸二苯基對(duì)異丁基苯基酯、三氟甲磺酸二苯基對(duì)叔丁基苯基酯、六氟化磷酸三苯基锍、六氟化砷酸三苯基锍、六氟化銻酸三苯基锍、三氟甲磺酸三苯基锍、和三氟甲磺酸二丁基萘基锍所組成的組中的一種或多種化合物。
作為有機(jī)溶劑，可以使用環(huán)己酮、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯，丙二醇甲基醚乙酸酯或其它常規(guī)的有機(jī)溶劑。
將按本發(fā)明制備的光致抗蝕劑組合物旋轉(zhuǎn)涂敷在硅干膠片上形成一種薄膜，將該薄膜在爐子中或熱的平板上于70-200℃，更優(yōu)選80-150℃進(jìn)行“軟烘烤”1-5分鐘。然后將該光致抗蝕劑薄膜通過(guò)使用一種深紫外曝光器或者一種激基締合物激光曝光器進(jìn)行曝光，然后在10-200℃，更優(yōu)選100-200℃下進(jìn)行“后烘烤”。作為光源，可以使用ArF光，KrF光，電子束，X射線，EUV(超紫外)，DUV(深紫外)或類(lèi)似光源。曝光能量?jī)?yōu)選的是0.1-100毫焦耳/平方厘米。
通過(guò)將該干膠片在一種堿性顯影液如2.38重量％或2.5重量％的四甲基氫氧化銨水溶液中浸漬預(yù)定時(shí)間，優(yōu)選1.5分鐘而將曝光的干膠片顯影，得到一種超微圖案(圖2)。
當(dāng)用本發(fā)明的新交聯(lián)劑制備光致抗蝕劑組合物時(shí)，光致抗蝕劑樹(shù)脂的暴露部分和非暴露部分之間的成形能力的差別變得很明顯，從而能得到具有優(yōu)良輪廓的光致抗蝕圖案。另外，本發(fā)明的交聯(lián)劑在僅僅使用少量的光酸發(fā)生劑時(shí)能得到有效的結(jié)果，因?yàn)樵摻宦?lián)劑是化學(xué)放大型交聯(lián)劑。因此由于使用大量的光酸發(fā)生劑而產(chǎn)生的問(wèn)題可以得到克服。該光致抗蝕劑組合物表現(xiàn)出優(yōu)良的光敏性，因此曝光時(shí)使用低照射能量也能得到有效的曝光。因此適用于使用非常短的波長(zhǎng)的光源如ArF(193nm)的照相平板印刷術(shù)中。
通過(guò)下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，但是應(yīng)該注意本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。實(shí)施例1聚(3，3-二甲氧基丙烯)的合成將由下列化學(xué)分子式4表示的丙烯醛(30克)，AIBN(0.6克)和四氫呋喃(75克)裝在一個(gè)200毫升燒瓶中，在氮?dú)饣驓鍤獾臍夥罩性?5℃下反應(yīng)8小時(shí)。聚合反應(yīng)完成后，將聚丙烯醛從乙醚中沉淀出來(lái)(產(chǎn)率60％)。
將所得的聚丙烯醛(20克)和甲醇(200克)裝在一個(gè)500毫升的圓底燒瓶中并充分混合。向其中加入三氟甲磺酸(0.5克)，將所得混合物在回流下于80℃加熱24小時(shí)，然后用TAMH溶液中和至pH 7-8。然后將反應(yīng)混合物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮，所得殘余物用蒸餾水沉淀。將該沉淀在真空中干燥，得到化學(xué)分子式5的聚(3，3-二甲氧基丙烯)樹(shù)脂(產(chǎn)率60％)。通過(guò)NMR譜中8-9ppm的醛峰的消失證明是化學(xué)分子式5的化合物?；瘜W(xué)分子式5的化合物的分子量?jī)?yōu)選的是在4000-6000的范圍內(nèi)。
<化學(xué)分子式4>
<化學(xué)分子式5>
在該分子式中，n代表參加均聚反應(yīng)的單體的數(shù)目。實(shí)施例2聚(3，3-二甲氧基丙烯/丙烯酸)的合成將化學(xué)分子式4表示的丙烯醛(30克)，丙烯酸(3克)，AIBN(0.66克)和四氫呋喃(80克)裝在一個(gè)200毫升燒瓶中，將該混合物在氮?dú)饣驓鍤獾臍夥罩性?0℃下反應(yīng)8小時(shí)。聚合反應(yīng)完成后，通過(guò)用水沉淀得到聚合物(16克，產(chǎn)率50％)。將所得的聚合物(16克)和甲醇(300克)裝在一個(gè)圓底燒瓶中并充分混合。向其中加入三氟甲磺酸(0.8克)，將所得混合物在回流下于80℃加熱8小時(shí)，然后用TAMH溶液中和至pH 7-8。然后將反應(yīng)混合物用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮，將所得溶液溶解在氯仿(300克)中。將溶液放在分液漏斗中，向其中加入蒸餾水(300克)。然后分出蒸餾水層并在減壓下蒸發(fā)濃縮得到化學(xué)分子式6的聚(3，3-二甲氧基丙烯/丙烯酸)樹(shù)脂(產(chǎn)率70％，分子量4000-7000)。
<化學(xué)分子式6>
在該分子式中，a和b分別代表每個(gè)共聚單體的聚合比例。實(shí)施例3聚(3，3-二乙氧基丙烯)的合成重復(fù)實(shí)施例1的步驟，所不同的是用乙醇代替甲醇，獲得由化學(xué)分子式7表示的化合物聚(3，3-二乙氧基丙烯)(產(chǎn)率67％)。
<化學(xué)分子式7>
在該分子式中，n代表參加均聚反應(yīng)的單體的數(shù)目。實(shí)施例4聚(3，3-二乙氧基丙烯/丙烯酸)的合成重復(fù)實(shí)施例2的步驟，所不同的是用乙醇代替甲醇，獲得由化學(xué)分子式8表示的化合物聚(3，3-二乙氧基丙烯/丙烯酸)(產(chǎn)率67％)。
<化學(xué)分子式8>
在該分子式中，a和b分別代表每個(gè)共聚單體的聚合比例。實(shí)施例5聚(3，3-二甲氧基丙烯/馬來(lái)酸酐)的合成將化學(xué)分子式9的3，3-二甲氧基丙烯(0.3摩爾)，馬來(lái)酸酐(0.1摩爾)，AIBN(0.8克)和四氫呋喃(42克)裝在一個(gè)100毫升燒瓶中，將該混合物在氮?dú)饣驓鍤獾臍夥罩性?5℃下反應(yīng)8小時(shí)。聚合反應(yīng)完成后，將聚合物從乙醚中沉淀出來(lái)。將該聚合物沉淀在真空中干燥，得到純的由下列化學(xué)分子式10表示的樹(shù)脂。
<化學(xué)分子式9>
<化學(xué)分子式10>
其中，a和b分別代表每個(gè)共聚單體的聚合比例。實(shí)施例6聚(3，3-二乙氧基丙烯/馬來(lái)酸酐)的合成重復(fù)實(shí)施例5的步驟，所不同的是使用化學(xué)分子式11的3，3-二乙氧基丙烯(0.3摩爾)代替化學(xué)分子式9的3，3-二甲氧基丙烯(0.3摩爾)，獲得由化學(xué)分子式12表示的化合物(產(chǎn)率51％)。
<化學(xué)分子式11>
<化學(xué)分子式12>
在該分子式中，a和b分別代表每個(gè)共聚單體的聚合比例。實(shí)施例7聚(3，3-二甲氧基-2-甲基丙烯)的合成重復(fù)實(shí)施例1的步驟，所不同的是用甲基丙烯醛代替丙烯醛，獲得由化學(xué)分子式13表示的化合物聚(3，3-二甲氧基-2-甲基丙烯)。
<化學(xué)分子式13>
在該分子式中，n代表參加均聚反應(yīng)的單體的數(shù)目。實(shí)施例8聚(3，3-二乙氧基-2-甲基丙烯)的合成重復(fù)實(shí)施例3的步驟，所不同的是用甲基丙烯醛代替丙烯醛，獲得由化學(xué)分子式14表示的化合物聚(3，3-二乙氧基-2-甲基丙烯)。
<化學(xué)分子式14>
在該分子式中，n代表參加均聚反應(yīng)的單體的數(shù)目。實(shí)施例9將(i)由下列化學(xué)分子式15表示的光致抗蝕劑樹(shù)脂，即聚(二環(huán)[2.2.1]庚-5-烯/二環(huán)[2.2.1]庚-5-烯)2-羧酸2-羥乙基酯/馬來(lái)酸酐)(20克)，(ii)得自本發(fā)明實(shí)施例1的聚(3，3-二甲氧基丙烯)交聯(lián)劑(5克)，和(iii)作為光酸發(fā)生劑的三氟甲磺酸三苯基锍(0.6克)，溶解在作為有機(jī)溶劑的丙二醇甲基醚乙酸酯(200克)中，制成一種光致抗蝕劑組合物。
<化學(xué)分子式15>
將制得的光致抗蝕劑組合物涂敷在硅干膠片上，并且在110℃下軟烘焙90秒，通過(guò)使用ArF曝光器進(jìn)行曝光，再在110℃下后烘焙90秒，然后在2.38重量％TMAH顯影液中顯影。結(jié)果得到一種如圖3所示的0.13微米L/S超微負(fù)圖案。
此時(shí)曝光的能量為18毫焦耳/平方厘米。在如此低強(qiáng)度的曝光能量下，該光致抗蝕劑組合物的成形敏感度非常好，并且沒(méi)有觀察到圖1中顯示的溶脹。這些結(jié)果歸于聚(3，3-二甲氧基丙烯)樹(shù)脂，本發(fā)明的交聯(lián)劑，以及由它們所產(chǎn)生的至密交聯(lián)的非常優(yōu)良的可成形性。因此該超微圖案表現(xiàn)出優(yōu)良的圖案輪廓。實(shí)施例10將(i)由化學(xué)分子式15表示的光致抗蝕劑樹(shù)脂，即聚(二環(huán)[2.2.1]庚-5-烯/二環(huán)[2.2.1]庚-5-烯2-羧酸2-羥乙基酯/馬來(lái)酸酐)(20克)，(ii)得自本發(fā)明實(shí)施例2的聚(3，3-二甲氧基丙烯/丙烯酸)交聯(lián)劑(20克)，和(iii)作為光酸發(fā)生劑的三氟甲磺酸三苯基锍(0.7克)，溶解在作為有機(jī)溶劑的丙二醇甲基醚乙酸酯(200克)中，制成一種光致抗蝕劑組合物。
將制得的光致抗蝕劑組合物涂敷在硅干膠片上，并且在110℃下軟烘焙90秒，通過(guò)使用ArF曝光器進(jìn)行曝光，再在110℃下后烘焙90秒，然后在2.38重量％TMAH顯影液中顯影，得到一種0.13微米L/S超微負(fù)圖案。此時(shí)雖然如實(shí)施例1一樣曝光的能量非常弱(18毫焦耳/平方厘米)，但得到了具有優(yōu)良的圖案輪廓的超微圖案(圖4)。實(shí)施例11-16用從實(shí)施例3至實(shí)施例8獲得的交聯(lián)劑重復(fù)相同的步驟，結(jié)果得到如實(shí)施例9和10中的優(yōu)良的微圖案(圖5-10)。實(shí)施例17將(i)由化學(xué)分子式16表示的光致抗蝕劑樹(shù)脂(20克)，(ii)得自本發(fā)明實(shí)施例2的聚(3，3-二甲氧基丙烯/丙烯酸)交聯(lián)劑(10克)，和(iii)作為光酸發(fā)生劑的三氟甲磺酸三苯基锍(0.6克)，溶解在作為有機(jī)溶劑的丙二醇甲基醚乙酸酯(200克)中，制成一種光致抗蝕劑組合物。
將制得的光致抗蝕劑組合物涂敷在硅干膠片上，并且在110℃下軟烘焙90秒，通過(guò)使用ArF曝光器進(jìn)行曝光，再在110℃下后烘焙90秒，然后在2.38重量％TMAH顯影液中顯影，得到一種0.13微米L/S超微負(fù)圖案。此時(shí)雖然如實(shí)施例1一樣曝光的能量非常弱(15毫焦耳/平方厘米)，但得到了具有優(yōu)良的圖案輪廓的超微圖案(圖11)。
<化學(xué)分于式16>
實(shí)施例18重復(fù)實(shí)施例17的步驟，所不同的是使用化學(xué)分子式17的光致抗蝕劑樹(shù)脂代替化學(xué)分子式16的樹(shù)脂，得到一種0.18微米L/S超微負(fù)圖案(圖12)。
<化學(xué)分子式17>
實(shí)施例19重復(fù)實(shí)施例17的步驟，所不同的是使用化學(xué)分子式18的光致抗蝕劑樹(shù)脂代替化學(xué)分子式16的樹(shù)脂，得到一種0.20微米L/S超微負(fù)圖案。
<化學(xué)分子式18>
實(shí)施例20重復(fù)實(shí)施例17的步驟，所不同的是使用化學(xué)分子式19的光致抗蝕劑樹(shù)脂代替化學(xué)分子式16的樹(shù)脂，得到一種0.20微米L/S超微負(fù)圖案。
實(shí)施例21重復(fù)實(shí)施例17的步驟，所不同的是使用化學(xué)分子式20的光致抗蝕劑樹(shù)脂代替化學(xué)分子式16的樹(shù)脂，得到一種0.20微米L/S超微負(fù)圖案。
<化學(xué)分子式20>
權(quán)利要求
1.一種光致抗蝕劑交聯(lián)劑單體，該交聯(lián)劑單體含有由下列化學(xué)分子式1表示的化合物<化學(xué)分子式1>
其中，R1和R2分別代表直鏈或支鏈C1～C10烷基，直鏈或支鏈C1～C10酯，直鏈或支鏈C1～C10酮，直鏈或支鏈C1～C10羧酸，直鏈或支鏈C1～C10縮醛，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10烷基，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酯，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10酮，含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10羧酸，以及含有至少一個(gè)羥基的直鏈或支鏈C1～C10縮醛；R3代表氫或甲基。
2.一種光致抗蝕劑交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑含有由化學(xué)分子式1表示的化合物的一種均聚物或共聚物。
3.按照權(quán)利要求2的光致抗蝕劑交聯(lián)劑，其中的共聚物進(jìn)一步含有選自由丙烯酸，甲基丙烯酸和馬來(lái)酸酐所組成的組中的一種或多種化合物。
4.按照權(quán)利要求2的光致抗蝕劑交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑選自由聚(3，3-二甲氧基丙烯)、聚(3，3-二乙氧基丙烯)、聚(3，3-二甲氧基丙烯/丙烯酸)、聚(3，3-二乙氧基丙烯/丙烯酸)、聚(3，3-二甲氧基丙烯/馬來(lái)酸酐)、聚(3，3-二乙氧基丙烯/馬來(lái)酸酐)、聚(3，3-二甲氧基-2-甲基丙烯)、和聚(3，3-二乙氧基-2-甲基丙烯)所組成的組中。
5.一種光致抗蝕劑組合物，該組合物含有(i)一種光致抗蝕劑聚合物，(ii)一種按照權(quán)利要求2的交聯(lián)劑，(iii)一種光酸發(fā)生劑和(iv)一種有機(jī)溶劑。
6.按照權(quán)利要求5的光致抗蝕劑組合物，其中的光致抗蝕劑聚合物含有羥基。
7.按照權(quán)利要求6的光致抗蝕劑組合物，其中的光致抗蝕劑聚合物選自由下列化學(xué)分子式15-20表示的化合物所組成的組中。<化學(xué)分子式15>
<化學(xué)分子式16>
<化學(xué)分子式17>
<化學(xué)分子式18>
<化學(xué)分子式19>
<化學(xué)分子式20>
8.按照權(quán)利要求5的光致抗蝕劑組合物，其中的光酸發(fā)生劑是選自由六氟化磷酸二苯碘葎、六氟化砷酸二苯碘葎、六氟化銻酸二苯碘葎、三氟甲磺酸二苯基對(duì)甲氧基苯基酯、三氟甲磺酸二苯基對(duì)亞芐基酯、三氟甲磺酸二苯基對(duì)異丁基苯基酯、三氟甲磺酸二苯基對(duì)叔丁基苯基酯、六氟化磷酸三苯基锍、六氟化砷酸三苯基锍、六氟化銻酸三苯基锍、三氟甲磺酸三苯基锍、和三氟甲磺酸二丁基萘基锍所組成的組中的一種或多種化合物。
9.按照權(quán)利要求5的光致抗蝕劑組合物，其中的有機(jī)溶劑選自由環(huán)己酮、3-甲氧基丙酸甲酯，3-乙氧基丙酸乙酯和丙二醇甲基醚乙酸酯所組成的組中。
10.一種用于形成光致抗蝕圖案的方法，該方法包括步驟(a)將權(quán)利要求5的組合物涂敷在一種干膠片上，(b)通過(guò)使用曝光器將該干膠片暴露在光線下，和(c)將曝光的干膠片顯影。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其中的光源選自由ArF(193nm)，KrF(248nm)，電子束，X射線，EUV，DUV(深紫外)所組成的組中。
12.按照權(quán)利要求10的方法，其中的顯影步驟通過(guò)使用一種堿性顯影液而進(jìn)行。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其中的堿性顯影液為2.38重量％或2.5重量％的TMAH水溶液。
14.按照權(quán)利要求10的方法制造的半導(dǎo)體元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于光致抗蝕劑組合物的交聯(lián)劑,該光致抗蝕劑組合物適用于使用KrF(248nm),ArF(193nm),電子束,離子束或EUV光源的照相平板印刷法中。按照本發(fā)明,優(yōu)選的交聯(lián)劑含有(i)由下列化學(xué)分子式1表示的化合物和/或(ii)選自由丙烯酸,甲基丙烯酸和馬來(lái)酸酐所組成的組中的一種或多種化合物的一種共聚物。
文檔編號(hào)C08F220/26GK1255652SQ9912585
公開(kāi)日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1999年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月27日
發(fā)明者鄭載呂, 孫根圭, 金明洙, 金亨基, 金炯秀, 白基鎬, 金珍秀 申請(qǐng)人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社