[发明专利]可自成像成膜聚合物、其组合物以及由其制得的器件和结构

说明书

相关申请的交叉引用

本申请有资格获得和要求于2010年11月24日提交的具有序列号61/416950且标题为可自成像成膜聚合物、其组合物以及由其制得的器件和结构的美国临时专利的优先权。此临时专利全文引入本文作为参考。

技术领域

本公开内容总体上涉及既包含降冰片烯型重复单元又包含非降冰片烯型重复单元的可用于旨在形成可自成像膜的聚合物组合物的聚合物，更具体地涉及这样的聚合物：即该聚合物包含具有含酚类官能团的侧基的降冰片烯型重复单元和马来酸酐型重复单元。此类聚合物可用于聚合物组合物，该聚合物组合物可以提供当成像式曝光到光化辐射中时可自成像的膜。

背景技术

微电子工业，例如半导体和光电子工业在过去若干年一直要求越来越小的器件几何结构。虽然在器件制造的一些领域中亚微米器件几何结构多年来处于常规位置，但是在其它领域中，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)和各种射频(Rf)和微波器件(例如RFIC/MMIC、转换器、耦合器、移相器、SAW过滤器和SAW双工器)，此类器件几何结构仅最近接近1-5微米水平。结果，对于这些后面的领域，对深UV辐射(例如，248nm)敏感的成像层是合乎需要的。

结果，开发了基于聚(羟基苯乙烯)(PHS)的新型光聚合物和化学放大策略以初始满足该期望。(L.F.Thompson、C.G.Willson和M.J.Bowden的Introduction to Microlithography,1994,p.212-232和H.Ito,IBM J.Res.Dev.,2001,45(5)683)。虽然PHS与酚醛清漆相比对248nm光是较透明的，但是已经报道说“PHS和其衍生物与酚醛清漆相比具有不利的溶解和抑制性能”。(Dammel等的Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering(1994),2195(Advances in Resist Technology and Processing XI),542-58)。在这方面，添加溶解速率抑制剂例如邻叠氮萘醌(DNQ)对于PHS是成问题的，该途径已经对用于正色调(positive tone)体系的酚醛清漆是成功的。因此，开发了上述化学放大途径。然而，PHS光致抗蚀剂已知具有有限的热稳定性和有限的耐常规干蚀刻加工性。由降冰片烯型重复单元组成的可成像聚合物因它们优异的热稳定性、低介电常数和耐蚀刻性而众所周知。因此，据信提供这样的聚合物将是有利的，即该聚合物将可用于形成对光化辐射敏感的光致抗蚀剂组合物并显示与当前已知的PHS体系相比提高的热稳定性和耐蚀刻性。因此，下文中描述了包含衍生自降冰片烯型单体和合适的非降冰片烯型单体的重复单元的聚合物，其聚合物组合物和此类组合物的应用。

发明内容

详细描述

根据本公开内容的实施方案涉及本文所限定的包含至少一种具有至少一个酚类官能团的降冰片烯型重复单元和至少一种马来酸酐型重复单元的聚合物和包含此种聚合物的聚合物组合物。此种聚合物组合物可以能够形成可用作微电子和光电子器件制造中的可自成像层的膜。就是说，在成像式曝光到光化辐射中后，可以将此种层(或膜)显影而形成图案化层(或膜)，其中此种图案反映穿过其使所述层(或膜)曝光的图像。这样，可以提供是或将是此种微电子和/或光电子器件一部分的结构。

本文所使用的冠词一个(a)、一种(an)和该(所述)包括复数指示，除非另外特意且明确地限于一个指示。

因为本文中和所附权利要求中所使用的与成分、反应条件等的量有关的所有数字、数值和/或表述经历获得这些数值中遇到的各种测量不确定性，所以除非另有说明，都应理解为在一切情况下由术语“大约”修饰。

当本文公开数值范围时，此种范围是连续的，包括该范围的最小值和最大值以及在此种最小和最大值之间的每个值。更进一步，当范围是指整数时，包括在此种范围的最小和最大值之间的每个整数。另外，当提供多个范围以描述特征或特性时，此种范围可以组合。就是说，除非另有说明，本文公开的所有范围应当理解为涵盖包含在其中的任何以及所有子范围。例如，给定的范围1到10应该认为包括介于最小值1和最大值10间的任何以及所有子范围；范围1-10的示例性的子范围包括，但不限于，1-6.1，3.5-7.8和5.5-10。

本文所使用的术语“聚合物”是指既包含均聚物(仅具有一种类型的重复单元的聚合物)又包含共聚物(具有超过一种类型的重复单元的聚合物)。