[发明专利]光致酸生成共聚物和相关的光刻胶组合物、涂覆的基材以及形成电子器件的方法

说明书

本发明涉及光致酸生成共聚物和相关的光刻胶组合物、涂覆的基材以及形成电子器件的方法。一种共聚物，其包含源自下组的重复单元：对酸不稳定的单体；脂族、含内酯单体；(甲基)丙烯酸C_1‑12烷基酯，其中C_1‑12烷基包括具体的碱可溶性基团；包含脂族阴离子的光致酸生成单体；以及具有下式的中性芳族单体：其中，R¹、R²、R³、X、m和R⁵如本文所定义。所述共聚物用作光刻胶组合物的组分。描述了包含所述光刻胶组合物层的涂覆的基材，以及使用所述涂覆的基材形成电子器件的方法。

技术领域

本发明涉及用作光刻胶组合物的组分的光致酸生成共聚物。

背景技术

当接触电子束或者极端紫外辐射时分解产生酸的化合物(也已知为光致酸生成剂)是用于微电子制造的化学放大光刻胶组合物中聚合物的化学放大脱保护或交联的基础。将光致酸生成剂作为分开的化合物或者作为共聚物内的重复单元结合到光刻胶组合物中。光刻胶组合物的存在提供了辐照敏感性、分辨率和线宽粗糙度的有用平衡。但是，希望光刻胶展现出增加的最终分辨率、降低的斑点(顶部粗糙度)和增加的聚焦深度，而基本上不危及辐射敏感性和/或线宽粗糙度。

发明内容

一个实施方式是一种共聚物，其包含源自下组的重复单元：对酸不稳定的单体；脂族、含内酯单体；碱可溶性单体，所述碱可溶性单体包含1,1,1,3,3,3-六氟-2-羟基丙-2-基取代基或者-NH-S(O)₂-R^b取代基，其中R^b是C_1-4全氟烷基；包含脂族阴离子的光致酸生成单体；以及具有下式的中性脂族单体：

其中R¹、R²和R³分别独立地是氢、卤素、C_1-6烷基或者卤代的C_1-6烷基；m是0或1；X是-O-、-C(O)-、-C(O)-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)₂-、-S(O)₂-N(R⁴)-、-N(R⁴)-S(O)₂-、C_1-12亚烃基、-O-(C_1-12亚烃基)-、-(C_1-12亚烃基)-O-或者-C(O)-O-(C_1-12亚烃基)-，其中R⁴是C_1-6烷基；以及R⁵是未取代或取代的C_1-24烷基。

另一个实施方式是包含本文所述的任意共聚物的光刻胶组合物。

另一个实施方式是涂覆的基材，其包括：(a)基材，在其表面上具有待图案化的一层或多层；和(b)光刻胶组合物层，其位于所述待图案化的一层或多层上。

另一个实施方式是一种形成电子器件的方法，包括：(a)在基材上施加光刻胶组合物层；(b)以图案化方式将光刻胶组合物层暴露于极端紫外辐照或者电子束活化辐射；以及(c)对暴露的光刻胶组合物层进行显影，以提供光刻胶浮雕图像。

以下详细描述这些实施方式和其它实施方式。

附图说明

图1显示比较例1和2的24纳米接触孔性能(分别是图1(a)和(d))，比较例1的22纳米线/间隔性能(图1(b))，以及比较例2的17纳米线/间隔性能(图1(c))。

图2是比较例1和2的光刻胶组合物的溶解速率与接触剂量的关系图。

图3显示在极端紫外(EUV)图案化之后，比较例3在26纳米临界尺寸，以及比较例6和7与实施例1和3在21纳米临界尺寸的上下扫描电子显微镜(SEM)图像。