新的丙烯酸类单体、聚合物以及包含该聚合物的抗蚀剂组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及作为用于形成抗蚀添加剂的单体而有用的下述化学式1的丙烯酸类单体、含有由它衍生的重复单元的抗蚀添加剂用聚合物以及含有它的抗蚀剂组合物，所述聚合物含有从下述化学式1的丙烯酸类单体衍生的重复单元，在通过浸没式光刻法进行微细加工过程中，能够提高曝光步骤时抗蚀膜表面的疏水性，从而抑制被水浸溶，在曝光后显影步骤时转换成亲水性，使得抗蚀膜表面具有较低的静态接触角，从而能够形成具有优异的感光度和分辨率的微细抗蚀图案。化学式1（式中各取代基定义如说明书所述）
【专利说明】新的丙烯酸类单体、聚合物以及包含该聚合物的抗蚀剂组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于形成抗蚀添加剂的新的丙烯酸类单体、含有由它衍生出的重复单元的抗蚀添加剂用聚合物及其含有它的抗蚀剂组合物。
【背景技术】
[0002]近来,随着大型集成电路(LS1、large scale integrated circuit)的高度集成化和高速度化，要求光阻图案微细化。作为用于形成抗蚀图案时的曝光光源，主要使用汞等g射线(436nm)或i射线(365nm)等。
[0003]然而，提高曝光波长导致的分辨率，实际上已接近极限，作为形成更微细化的光阻图案的方法，提出了短波长化的方法。作为具体例，取代i射线(365nm)，利用短波长的KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光等。
[0004]将ArF准分子激光作为光源利用的ArF浸没式光刻法，特征在于，在透镜与晶片基板之间进行水浸溃。该方法利用在193nm中水的折射率，即使使用NAl.0以上的透镜也能够形成图案，通常被称为浸没式光刻法。但是，由于抗蚀膜直接与水(纯水)接触，所以添加在抗蚀膜中的作为酸或抑制剂(quencher)的胺化合物由于光生酸剂容易溶解于水中，所以存在发生改变所形成的抗蚀图案形状或由于膨胀图案崩塌、气泡缺陷(bubble defect)或水印缺陷(water mark defect)等各种缺陷(defect)现象等。
[0005]为此，以隔绝抗蚀膜与水等介质为目的，提出了在抗蚀膜与水之间形成保护膜或上层膜的方法。作为这种抗蚀保护膜，要求有如下特征，该波长具有足够的透光率，以便不干扰曝光，同时不会造成与抗蚀膜混合(intermixing))的形成在抗蚀膜上,液浸曝光时，不会在水等介质中溶出，而形成稳定膜保持，显影时容易溶解于作为显影液的碱性溶液等中。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:韩国特许授权第0931924号(2009.1207授权)
[0009]专利文献2:韩国特许授权第0959841号(2010.05.18授权)
[0010]专利文献3:韩国特许公开第2011-0004923号(2011.07.26公开)
【发明内容】
[0011]所要解决的问题
[0012]本发明的目的在于，提供一种用于形成抗蚀用添加剂有用的新丙烯酸类单体，根据浸没式光刻(immersion lithography)法进行微细加工的过程中，提高曝光时抗蚀膜表面的疏水性，从而能够抑制被水浸溶(leaching)，而显影步骤时转换成亲水性，使得抗蚀膜表面具有较低的静态接触角，从而能够抑制发生缺陷，形成具有优异的感光度和分辨率的微细抗蚀图案。[0013]本发明的另一目的在于，提供一种含有从所述丙烯酸类单体衍生的重复单元的抗蚀添加剂用聚合物。
[0014]本发明的又另一目的在于，提供一种含有所述聚合物的抗蚀剂组合物和利用该抗蚀剂组合物的抗蚀图案形成方法。
[0015]解决问题的方法
[0016]为了实现所述目的，本发明的一实施例涉及的丙烯酸类单体，用下述化学式I表
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[0017]化学式I
[0018]
【权利要求】
1.一种丙烯酸类单体，具有下述化学式I的结构， 化学式I
2.如权利要求1所述的丙烯酸类单体，其中， 所述化学式I的丙烯酸类单体含有I至3个由所述化学式2表示的树突状单元。
3.如权利要求1所述的丙烯酸类单体，其中， 所述化学式I的丙烯酸类单体是具有下述化学式Ia或Ib结构的化合物:
4.一种抗蚀縱训剂用聚合物， 含有来自权利要求1所述的丙烯酸类单体的重复单元。
5.如权利要求4所述的抗蚀添加剂用聚合物，其中， 所述聚合物还含有由下述化学式10表示的重复单元: 化学式10
6.如权利要求4所述的抗蚀添加剂用聚合物，其中， 所述聚合物具有下述化学式11的结构: 化学式11
7.如权利要求6所述的抗蚀添加剂用聚合物，其中，
所述R51为选自由
8.如权利要求6所述的抗蚀添加剂用聚合物，其中， 所述R51为选自由t-丁基、三甲基甲硅烷基、羟基-2-乙基、1-甲氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基乙基、1-乙氧基丙基、1-乙氧基-1-甲基乙基、1_甲氧基-1-乙基、1-乙氧基_1_乙基、叔丁氧基-2-乙基、1-异丁氧基_1_乙基和由下述化学式12a至12 j所组成的组中，
9.如权利要求4所述的抗蚀添加剂用聚合物，其中， 所述聚合物通过凝胶渗透色谱法聚苯乙烯换算的重均分子量为1，000至20，OOOg/mo I ο
10.如权利要求4所述的抗蚀添加剂用聚合物，其中， 所述聚合物的重均分子量与数均分子量之比为I至3。
11.如权利要求4所述的抗蚀添加剂用聚合物，其中， 所述聚合物选自由具有下述化学式15a至15p结构的化合物所组成的组 中:
12.—种抗蚀剂组合物，该抗蚀剂组合物含有如权利要求4至11中任一项所述的抗蚀添加剂用聚合物、抗蚀剂用基础聚合物、酸产生剂和溶剂。
13.如权利要求12所述的抗蚀剂组合物，其中， 相对于抗蚀剂组合物总重量，所述抗蚀添加剂用聚合物的含量为0.05至5重量％。
14.如权利要求12所述的抗蚀剂组合物，其中， 所述酸产生剂选自由下述化学式18和19表示的化合物所组成的组中的一种以上化合物: 化学式18
15.如权利要求12所述的抗蚀剂组合物，其中， 所述抗蚀剂组合物还含有添加剂，该添加剂选自由碱性溶解抑制剂、酸扩散抑制剂、表面活性剂及其它们的混合物所组成的组中。
16.一种形成抗蚀图案的方法，其包括如下步骤: 将权利要求12所述的抗蚀剂组合物涂布在基板上以形成抗蚀膜的步骤； 加热处理所述抗蚀膜之后，以规定图案进行曝光的步骤；以及 显影被曝光的抗蚀图案的步骤。
17.如权利要求16所述的形成抗蚀图案的方法，其中， 所述曝光步骤利用选自由KrF准分子激光、ArF准分子激光、极紫外激光、X-射线和电子束所组成的组中的光 源来实施。
【文档编号】G03F7/004GK103992222SQ201310356323
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2012年8月29日
【发明者】裵昌完, 金三珉, 尹队卿, 柳印泳, 黃晳浩 申请人:锦湖石油化学株式会社