[发明专利]用于压印光刻的乙烯基醚抗蚀剂制剂的稳定剂

说明书

技术领域

本发明涉及乙烯基醚抗蚀剂制剂的稳定剂，且更特别地涉及适用于压印光刻(imprint lithography)的乙烯基醚基涂料组合物的稳定剂。

背景技术

因压印光刻能够以低廉成本来印刷较小特征(feature)的能力而作为传统光刻的潜在替代以各种形式出现。紫外固化的纳米压印光刻是适用于制造先进的半导体器件所需要的分辨率及覆盖要求的压印光刻的变型。在紫外固化的纳米压印光刻中，低粘度的感光成型材料在具有浮雕图案的机械刚性模板与基板之间被模压成型，然后暴露于光化辐射(actinic radiation)。所产生的具有三维图案的硬化层，举例来说，可以用作蚀刻掩模以将压印图案转移到下面的基板中。其它应用也是可能的。

压印光刻要求低挥发性和低粘度抗蚀剂，以在最小可能周期时间内获得具有均匀组成的高质量图案化薄膜。可固化材料的组成是相当重要的，因其成分影响固化程度、对模板表面的粘附性、对底面的粘附性、可固化材料的粘结强度(cohesive strength)以及压印特征的尺寸稳定性(dimensional stability)。因基于乙烯基醚的抗蚀剂具有低挥发性、低粘度，并且也因为这些材料具有非常快速的固化速率，所以基于乙烯基醚的抗蚀剂是用于上述目的的受人瞩目的化学系统。暴露于光化辐射时，基于乙烯基醚的抗蚀剂制剂可被阳离子化固化，并且该固化化学作用不受自由基捕获剂(free radical trap)诸如氧的影响，因而降低了该方法对周围空气的敏感性。然而，基于乙烯基醚的抗蚀剂对周围空气是敏感的，且其反应可能被水蒸汽抑制。

现有技术的阳离子化固化的基于乙烯基醚压印抗蚀剂系统通常含有乙烯基醚交联剂、光酸产生剂(PAG)、任选的反应性乙烯基醚稀释剂及稳定剂添加剂(也通称为敏化剂添加剂)。

通常添加敏化剂/稳定剂添加剂，例如9-蒽甲醇、吩噻嗪(phenothiazine)或香豆素6，以抑制在缺乏光的情况下PAG降解所引起的酸诱导的聚合反应。令人遗憾的是，目前可用的稳定剂，诸如以上所提及的稳定剂均不合适。举例来说，9-蒽甲醇稳定剂不溶于多种乙烯基醚中，尤其不溶于含硅的乙烯基醚中。再者，由于9-蒽甲醇稳定剂在低温储存时会发生固化，因此其储存寿命是有问题的。关于吩噻嗪，已观察到其与某些种类的PAG(例如，2-[2，2，3，3，4，4，4-七氟-1-(九氟丁基磺酰氧基亚胺基)-丁基]-芴)会发生强烈的反应。同样的，已观察到香豆素6会减慢阳离子聚合，这可能归因于香豆素6的碱性。

因此，本领域中需要乙烯基醚抗蚀剂的改良稳定剂。

发明简述

通过提供以下涂料组合物克服了现有技术的缺点并且提供另外的优点，该涂料组合物包含：至少一种乙烯基醚交联剂，其具有至少两个乙烯基醚基团；至少一种稀释剂，其包括单官能乙烯基醚化合物；至少一种光酸产生剂，其可溶于i)该单官能乙烯基醚化合物和ii)该至少一种乙烯基醚交联剂中选定的一种或两者；以及至少一种稳定剂，该稳定剂包括在i)酯位或ii)α位及酯位上被取代基选择性取代的酯化合物。

压印方法包括：以乙烯基醚抗蚀剂制剂涂布基板，该乙烯基醚抗蚀剂制剂包含：至少一种乙烯基醚交联剂，其具有至少两个乙烯基醚基团；至少一种稀释剂，其包括单官能乙烯基醚化合物；至少一种光酸产生剂，其可溶于i)该单官能乙烯基醚化合物和ii)该至少一种乙烯基醚交联剂中选定的一种或两者；以及至少一种稳定剂，该稳定剂包括在i)酯位或ii)α位及酯位上被取代基选择性取代的酯化合物；将具有浮雕图像的模板压至乙烯基醚抗蚀剂制剂上；光致阳离子固化乙烯基醚抗蚀剂制剂，以在模板中形成浮雕图案的固体化的反像复制品；以及将模板与固化的有机乙烯基醚抗蚀剂制剂脱离。

经由本发明的技术实现了另外的特征及优点。本文详细描述本发明的其它实施方式及方面并且将这些实施方式及方面视为所要求的发明的一部分。为了更有效地理解本发明的优点及特征，请参考以下描述及附图。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中特别的指出并且明确主张被视作本发明的主题。根据以下结合附图的详细说明，本发明的前述及其它目的、特征及优点是显而易见的，其中：

图1说明示例性的压印光刻方法。

图2图示说明随根据本发明的酯基稳定剂的取代基变化的标准化稳定剂效率。

通过参考附图，以举例地方式解释了本发明的优选实施例以及优点与特征。

发明详述