專利名稱：用于電子基平版印刷術的高靈敏性抗蝕劑組合物的制作方法
背景技術：
在半導體生產領域，一直存在有減小器件尺寸的問題。這一過程導致人們對生產更小特征尺寸的平版印刷技術的需求。
在使用波輻射(如紫外線、深紫外線(248nm-KrF)、遠紫外線(193nm-ArF))的平版印刷方法中，可以分辨的最小特征尺寸與成像射線的波長有關。193nm平版印刷法的實際應用在微電子工業中才剛剛開始。使用157nm輻射的平版印刷法和工具可以展望，但是距工業應用還有許多年。從某種程度上說，用其他技術如雙層平版印刷法和/或與掩膜相關的平版印刷技術(如相位移動掩膜等)能夠提高給定成像輻射波長的特征尺寸分辨率。但是可以預料的是，所謂的下一代平版印刷術或NGL需要進一步提高分辨能力(如小于50nm)。對NGL最可能的解決方法是(a)所謂的超紫外線(EUV)輻射平版印刷術，(b)軟X射線平版印刷術，(c)電子投射平版印刷術(EPL)。
電子束成像在微電子工業中已應用多年，用于生產傳統平版印刷術用的掩膜，用于低體積/低輸出的直接寫入晶片領域。在這些應用中，將能量較高的窄電子束精確地照射在掩膜坯料或半導體晶片上的抗蝕劑層的選定區域上。掩膜制造/直接寫入法在精確控制電子束位置方面通常很慢，因為它要將所需的圖案寫在抗蝕劑表面上，還要將足夠的能量傳輸到抗蝕劑層的所需部分上，用于隨后將曝光的圖案顯影。非常適用于這些電子束方法的抗蝕劑材料的例子披露在美國專利6043003和6037097中，此處引入這些公開專利作為參考。
美國專利4554458、5866913、6069684、6296976和6355383中討論了用于NGL的電子投射平版印刷術(EPL)，此處引入這些公開專利作為參考。與傳統的平版印刷法一樣，EPL涉及到通過圖案掩膜投射成像輻射，以此將抗蝕劑層圖案式地曝光于成像射線中。在EPL的情況下，電子投射射線是成像射線。曝光(任選地接著進行烘焙)在抗蝕劑的曝光部分中誘發化學反應，從而改變抗蝕劑曝光區域的溶解度。然后用合適的顯影劑(通常是堿的水溶液)將曝光區(正色調抗蝕劑)或非曝光區(負色調抗蝕劑)中的抗蝕劑選擇性地除去。然后用干或濕蝕刻法將不受抗蝕劑保護的區域蝕刻除去，以此將如此定義的圖案印刷在晶片上。
不幸的是，EPL提供的是低強度的成像輻射，從而用目前能夠得到的抗蝕劑材料無法實現工業生產半導體所需要的高輸出。EUV平版印刷術和軟X射線平版印刷術由于缺少高強度的成像輻射而面臨類似的問題。一般來說，傳統的抗蝕劑材料缺乏足夠的靈敏度、曝光劑量幅度、穩定性(如壽命、抗相分離性、真空曝光時的穩定性等)。因此，現在需要一種能夠用于EPL、EUV、軟X射線和其他能量強度低的平版印刷成像領域的新型抗蝕劑組合物。
發明概述本發明提供改善的抗蝕劑組合物和使用本發明的抗蝕劑組合物的平版印刷方法。本發明的抗蝕劑組合物是酸催化抗蝕劑，其特征在于存在有輻射敏感性產酸劑組分，該組分包括(i)第一輻射敏感性產酸劑，其選自抑制溶解的產酸劑，和(ii)第二輻射敏感性產酸劑，其選自不受保護的酸基官能化產酸劑和受酸不穩定基團保護的酸基官能化輻射敏感性產酸劑。
這些產酸劑的組合一般能夠形成適用于EPL、EUV、軟X射線和其他能量強度低的平版印刷成像領域的高靈敏性抗蝕劑。這些抗蝕劑組合物還可用在其他平版印刷方法中。
一方面，本發明涉及一種抗蝕劑組合物，該組合物包括(a)成像聚合物，和(b)輻射敏感性產酸劑組分，該輻射敏感性產酸劑組分包括(i)第一輻射敏感性產酸劑，其選自抑制溶解的產酸劑，和(ii)第二輻射敏感性產酸劑，其選自不受保護的酸基官能化產酸劑和受酸不穩定基團保護的酸基官能化產酸劑。
成像聚合物優選包括縮酮官能化酸敏聚合物。第二產酸劑優選包括選自酚、羧酸和氟醇酸部分的酸部分。抗蝕劑組合物優選含有以成像聚合物重量計至少約4wt％的輻射敏感性產酸劑組分。
另一方面，本發明涉及用本發明的抗蝕劑組合物在基板上形成圖案化材料結構的方法，該方法包括
(A)提供具有材料層的基板，(B)將本發明的抗蝕劑組合物涂布在基板上，在基板上形成抗蝕劑層，(C)將基板在輻射中圖案式曝光，輻射使抗蝕劑層的曝光區中抗蝕劑的產酸劑產生酸，(D)使基板與堿性顯影劑水溶液接觸，顯影劑溶液選擇性溶解抗蝕劑層的曝光區，顯露出圖案化的抗蝕劑結構，和(E)借助通過抗蝕劑結構圖案中的空間蝕刻入材料層，將抗蝕劑結構圖案轉印到材料層上。
成像輻射優選是電子投射、EUV或軟X射線。要圖案化的材料優選選自有機電介質、半導體、陶瓷和金屬。
下面詳細討論本發明的這些方面和其他方面。
發明詳述本發明提供改善的抗蝕劑組合物和使用本發明的抗蝕劑組合物的平版印刷方法。本發明的抗蝕劑組合物是酸催化抗蝕劑，其特征在于存在有輻射敏感性產酸劑組分，該組分包括(i)第一輻射敏感性產酸劑，其選自抑制溶解的產酸劑，和(ii)第二輻射敏感性產酸劑，其選自不受保護的酸基官能化產酸劑和受酸不穩定基團保護的酸基官能化產酸劑。
這些產酸劑的組合一般能夠形成適用于EPL、EUV、軟X射線和其他能量強度低的平版印刷成像領域的高靈敏性抗蝕劑。這些抗蝕劑組合物還可用在其他平版印刷方法中。本發明還涉及用這些抗蝕劑將材料圖案化的方法。
本發明的抗蝕劑組合物一般包括(a)酸敏性成像聚合物，和(b)輻射敏感性產酸劑組分，該輻射敏感性產酸劑組分包括(i)第一輻射敏感性產酸劑，其選自抑制溶解的產酸劑，和(ii)第二輻射敏感性產酸劑，其選自不受保護的酸基官能化產酸劑和受酸不穩定基團保護的酸基官能化產酸劑。
本發明不限于任何具體的酸敏性成像聚合物。酸敏性成像聚合物優選是具有下述基團的聚合物(a)能夠抑制抗蝕劑在堿性水溶液中溶解的酸不穩定保護性側基(pendant groups)，和(b)能夠促進抗蝕劑組合物在堿性水溶液中溶解的極性側基(如羥基、羧基、氟醇等)。優選的酸不穩定保護基包括選自叔烷基(或環烷基)羧基酯(如叔丁基、甲基環戊基、甲基環己基、甲基金剛烷基)、縮酮和縮醛的酸不穩定部分。酸不穩定部分更優選是縮酮，最優選是環脂族縮酮，如甲氧基環丙烷基、乙氧基環丙烷基、丁氧基環己烷基、甲氧基環丁烷基、乙氧基環丁烷基、甲氧基環戊烷基、乙氧基環戊烷基、甲氧基環己烷基、乙氧基環己烷基、丙氧基環己烷基、甲氧基環庚烷基、甲氧基環辛烷基或甲氧基金剛烷基。優選的成像聚合物是美國專利6037097和6043003中所述的那些成像聚合物，此處引入這些公開專利作為參考。
輻射產酸劑組分包括輻射敏感性產酸劑的組合物。第一輻射敏感性產酸劑選自抑制溶解的產酸劑。這些產酸劑在形成酸所需要的成像輻射存在下能夠抑制溶解。抑制溶解的產酸劑的特征一般是缺少(a)酸性官能團，和(b)受酸不穩定基團保護的酸性官能團。合適的輻射敏感性抑制溶解的產酸劑的例子包括沒有(a)酸性官能團，和(b)受酸不穩定基團保護的酸性官能團的下述產酸劑鎓鹽，如六氟銻酸三芳基锍、六氟銻酸二芳基碘鎓、六氟砷酸鹽、三氟甲烷磺酸鹽(triflates)、全氟烷烴磺酸鹽(如全氟甲烷磺酸鹽、全氟丁烷、全氟己烷磺酸鹽、全氟辛烷磺酸鹽等)，羥基酰亞胺的磺酸酯，N-磺酰基氧萘酰亞胺(N-樟腦磺酰基氧萘酰亞胺、N-五氟苯磺酰基氧萘酰亞胺)、a，a′-雙磺酰基重氮甲烷、萘醌-4-二疊氮化物、烷基二砜和其他產酸劑。優選的抑制溶解的產酸劑是三氟甲烷磺酸三苯基锍。本發明不限定任何具體的抑制溶解的產酸劑。
第二輻射敏感性產酸劑選自不受保護的酸基官能化產酸劑和受酸不穩定基團保護的酸基官能化產酸劑。第二產酸劑在其不受保護狀態下時促進抗蝕劑在堿性水溶液中的溶解。酸基官能化產酸劑優選具有pKa約為13或更低，更優選約10或更低的酸性官能團。酸性官能團優選選自酚部分、羧酸部分和氟醇部分。受酸不穩定基團保護的酸基官能化產酸劑在與酸反應時提供酸性官能度(優選選自酚部分、羧酸部分和氟醇部分)。受酸不穩定基團保護的酸基官能化產酸劑的例子公開在美國專利5374504和5191124中，此處引入這些公開專利作為參考。優選的第二產酸劑是全氟丁烷磺酸二甲基(3，5-二甲基)-4-羥苯基锍，下面示出其結構
CF3CF2CF2CF2SO3-本發明的抗蝕劑組合物在涂布到所需基板上之前一般含有溶劑。溶劑可以是傳統上與酸催化抗蝕劑一起使用并且對抗蝕劑組合物的性能沒有過多負面影響的任何溶劑。優選的溶劑是丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)和環己酮。
本發明的組合物還可以含有少量輔助組分如本領域公知的染料/增感劑、堿性添加劑等。優選的堿性添加劑是能夠清除痕量酸并且對抗蝕劑的性能沒有過多影響的堿。優選的堿性添加劑是叔烷基胺、芳香胺或氫氧化四烷基銨如氫氧化叔丁銨(TBAH)。優選地是，本發明的未曝光的抗蝕劑組合物在常用于顯影平版印刷圖像的堿性水溶液中基本上是不溶的。
本發明的抗蝕劑組合物優選含有約0.5-20wt％(基于組合物中成像聚合物的總重量)的產酸劑組分，更優選約4-20wt％，最優選約7-20wt％。第一產酸劑與第二產酸劑的重量比優選約為5∶1-1∶5，更優選約為3∶1-1∶3，最優選約為2∶1-1∶2。產酸劑組分導致的抗蝕劑組合物的成像能量劑量要求對于高KeV(如約50-200KeV)的電子源來說優選低于約15μC/cm2，更優選低于約10μC/cm2，最優選低于約5μC/cm2。對于低KeV(如約500eV-10KeV)的電子源來說，抗蝕劑的成像能量劑量要求優選低于約2μC/cm2，更優選低于約1μC/cm2。對于輻射源如EUV來說，本發明的抗蝕劑組合物的成像能量劑量要求優選低于約5mJ/cm2，更優選低于約2mJ/cm2，最優選低于約1mJ/cm2。如果存在有溶劑，則整個組合物優選含有約50-90wt％的溶劑。組合物優選含有以聚合物組分總重量計約1wt％或更少的所述堿性添加劑。
本發明的抗蝕劑組合物可以用傳統方法將聚合物組分、產酸劑和所有其他所需的成分組合來制備。用在平版印刷法中的抗蝕劑組合物通常有大量的溶劑。
本發明的抗蝕劑組合物特別適用于在半導體基板上生產集成電路用的平版印刷法。本發明的抗蝕劑組合物特別適用于使用電子束投射輻射或其他低能量強度源(如EUV、軟X射線等)的平版印刷法。如果需要使用其他成像輻射(如中UV、248nm深UV、193nmUV或X射線)，則可以用下述方法調節本發明的組合物(如果需要)向組合物中加入合適的染料或增感劑，減少產酸劑組分的量，和/或消除可能對在某些輻射波長下的光學密度有影響的部分。
本發明涉及用本發明的抗蝕劑組合物在基板上形成圖案化材料結構的方法，該方法包括(A)提供具有材料層的基板，(B)將本發明的抗蝕劑組合物涂布在基板上，在基板上形成抗蝕劑層，(C)將基板在輻射中圖案式曝光，輻射使抗蝕劑層的曝光區中抗蝕劑的產酸劑產生酸，(D)使基板與堿性顯影劑水溶液接觸，顯影劑溶液選擇性溶解抗蝕劑層的曝光區，顯露出圖案化的抗蝕劑結構，和(E)借助通過抗蝕劑結構圖案中的空間蝕刻入材料層，將抗蝕劑結構圖案轉印到材料層上。
基板的材料層優選選自有機電介質、金屬、陶瓷、半導體或其他材料，這取決于生產工藝的階段和最終產品所需要的材料。可以用任何合適的技術應用待圖案化的材料。基板優選是半導體晶片或玻璃(熔凝石英)板。
如果需要，可以在涂布抗蝕劑層之前在材料層上涂布抗反射涂層(ARC)。ARC層可以是與酸催化抗蝕劑、下面的材料層、后續的工藝步驟等相容的任何傳統ARC。
一般來說，然后可以用旋涂或其他技術將含溶劑的抗蝕劑組合物涂布在所需的基板上。然后優選將具有抗蝕劑涂層的基板加熱(預曝光烘焙)，以除去溶劑和改善抗蝕劑層的粘合性。涂層厚度優選盡可能薄，只要滿足下述條件即可(a)厚度優選基本均勻，和(b)抗蝕劑層足以承受后續的加工步驟(一般是反應性離子蝕刻)，以將平版印刷圖案轉印到下面的基板材料層上。預曝光烘焙步驟優選進行約10秒鐘至15分鐘，更優選約15秒至1分鐘。預曝光烘焙溫度可以隨抗蝕劑的玻璃化轉變溫度而變化。
除去溶劑后，然后將抗蝕劑層在所需的成像輻射下進行圖案式曝光。成像輻射優選是低強度能量源如電子投射輻射、EUV或軟X射線。總曝光能量劑量(a)對于高KeV(如約50-200KeV)的電子源來說優選低于約15μC/cm2，更優選低于約10μC/cm2，最優選低于約5μC/cm2；(b)對于低KeV(如約500eV-10KeV)的電子源來說，能量劑量優選低于約2μC/cm2，更優選低于約1μC/cm2；對于EUV來說，成像能量劑量優選低于約5mJ/cm2，更優選低于約2mJ/cm2，最優選低于約1mJ/cm2。
進行所需的圖案式曝光后，通常將抗蝕劑層烘焙，以進一步完成酸催化反應和提高曝光圖案的對比度。后曝光烘焙優選在約60-175℃，更優選在約90-160℃下進行。后曝光烘焙優選進行約30秒鐘至5分鐘。
后曝光烘焙后，用下述方法得到(顯影)具有所需圖案的抗蝕劑結構使抗蝕劑層與堿性溶液接觸，堿性溶液選擇性溶解在輻射中曝光的抗蝕劑區域。優選的堿性溶液(顯影劑)是氫氧化四甲銨水溶液。優選用傳統的0.26N堿性水溶液將本發明的抗蝕劑組合物顯影。也可以用0.14N或0.21N或其他濃度的堿性水溶液將本發明的抗蝕劑組合物顯影。然后一般將在基板上的抗蝕劑結構干燥，以除去任何殘余的顯影劑溶劑。
然后可以將圖案從抗蝕劑結構轉印到下面基板的材料上(如有機電介質、陶瓷、金屬、半導體等)。轉印一般是用反應性離子蝕刻或其他一些蝕刻技術完成的。可以使用任何合適的蝕刻技術。在一些情況下，可以在抗蝕劑層下面使用硬掩模，以促進圖案向更深的下面材料層或部分中轉印。這些方法的例子公開在美國專利4855017、5362663、5429710、5562801、5618751、5744376、5801094、5821469和5948570中，此處引入這些公開專利作為參考。Wayne Moreau在″Semiconductor Lithography，Principles，Practices，and Materials″第12和13章，Plenum Press(1988)中描述了圖案轉印方法的其他例子，此處引入該公開文獻作為參考。應當理解的是，本發明不限于任何具體的平版印刷技術或裝置結構。
實施例1合成全氟丁烷磺酸二甲基(3，5-二甲基)-4-羥苯基锍(DMPHS PFBUS)在裝備有溫度計、氮氣入口和磁力攪拌器的50mL三頸圓底燒瓶中，用加液漏斗將8mL尹頓(Eaton)試劑(Aldrich生產，7.7wt％的P2O5在甲磺酸中的溶液)加入到2.44g(0.02mol)2，6-二甲酚和1.56g(0.02mol)二甲亞砜的混合物中。調節加入速度，使混合物溫度在加入過程中不會升到60℃以上。在放熱曲線下降后，在室溫下將反應混合物攪拌2小時后傾入40mL蒸餾水。加入氫氧化銨溶液，將溶液中和到pH＝7。在室溫下將得到的溶液攪拌半小時后用濾紙過濾，除去褐色油狀副產品。在攪拌的同時將濾液滴加到6.76g(0.02mol)全氟丁烷磺酸鉀(KPFBuS)在70mL水中的溶液中。再將混合物過夜攪拌。用抽濾法收集白色沉淀物，用水和醚將其洗滌三次。將粗產品再次溶解在15-20mL乙酸乙酯中。在該溶液中加入200-300mg氧化鋁(活化，堿性)。將混合物卷繞在卷軸(roller)上過夜，然后通過硅藻土(celite)過濾。在攪拌的同時將濾液沉淀在100mL醚中。收集白色沉淀物，再用醚洗滌三次。最終產率2.2g(23％)。
實施例2合成全氟丁烷磺酸二甲基苯基锍(DMPS PFBUS)在室溫下將4.07g(0.01mol)全氟丁烷磺酸銀在30mL硝基甲烷中的溶液滴加到含1.24g(0.01mol)茴香硫醚和4.26g(0.03mol)甲基碘在25mL硝基甲烷中的混合物中。將得到的混合物在室溫下攪拌15小時。通過硅藻土過濾反應混合物，除去白色沉淀物。將濾液濃縮到約10mL，然后沉淀到120mL二乙醚中。用真空過濾法收集白色固體。將粗產品再次溶解在15-20mL乙酸乙酯中。在該溶液中加入200-300mg氧化鋁(活化，堿性)。將混合物卷繞在卷軸上過夜，然后通過硅藻土過濾。在攪拌的同時將濾液沉淀在100mL醚中。收集白色沉淀物，再用醚洗滌三次。最終產率3.64g(83％)。用NMR光譜法確認該產品是全氟丁烷磺酸二甲基苯基锍。
實施例3合成受甲氧基環己烯(MOCH)保護的聚乙烯基酚(單分散聚合物)(PHMOCH)在攪拌條件下將150g丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)加入50g聚乙烯基酚(Tomen生產的VP5000)，直至得到透明溶液。然后將溶液與約35mg草酸結合。在草酸溶解后，向溶液中加入18.5g 1-甲氧基環己烯，在攪拌和室溫條件下反應過夜進行。然后用6g堿性活性氧化鋁使反應終止。用C13NMR測定的酚基上的保護度是25％。
實施例4(對比例)具有單種抑制溶解的產酸劑的抗蝕劑(TPS TRF)
用下述方法得到抗蝕劑制劑在PGMEA溶劑中將實施例3中得到的部分保護聚合物PHMOCH和0.14wt％(相對于聚合物)的氫氧化四丁基銨(TBAH)、0.7wt％的三氟甲烷磺酸三苯基锍(TPS TRF)和200-400ppm的FC-430表面活性劑(3M Company)混合。溶液中的固體重量總含量約為12％。用下表所示的負載量的TPS TRF制備類似的組合物。將這些抗蝕劑旋涂在各個HMDS-原裝(primed)晶片上。將涂布后的晶片在110℃的電熱板上烘焙1分鐘。然后將抗蝕劑在IBM建造的高輸出電子束投射系統上以75kV的能量曝光。曝光后，將抗蝕劑在110℃下烘焙1分鐘，然后用0.263N的TMAH顯影60秒。下表列出了在不同的TPS TRF負載量下分辨100nm線/空間圖像的劑量。
實施例5(對比例)具有單種促進溶解的產酸劑的抗蝕劑用實施例4的方法得到抗蝕劑組合物，只是用實施例1中的DMPHSPFBUS代替TPS TRF。下表示出基于成像聚合物重量的DMPHS PFBUS的負載量。將這些抗蝕劑旋涂在各個HMDS-原裝晶片上。將晶片在110℃的電熱板上烘焙1分鐘。然后將抗蝕劑涂布的晶片在Electron Vision Group生產的ElectronCureTM-200M泛色曝光(flood exposure)工具上以25kV的能量曝光。曝光后，將抗蝕劑在110℃下烘焙1分鐘，然后用0.263N的TMAH顯影60秒。下表列出了在不同的DMPHS PFBUS負載量下清除(clear)曝光大方塊的劑量。
實施例6本發明的具有混合產酸劑(DMPS PFBUS和DMPHS PFBUS)的抗蝕劑用實施例4的方法得到抗蝕劑組合物，只是用實施例1中的DMPHSPFBUS和實施例2中的DMPS的組合代替TPS TRF。下表示出基于成像聚合物重量的產酸劑的負載量。將這些抗蝕劑旋涂在各個HMDS-原裝晶片上。將抗蝕劑涂布的晶片在110℃的電熱板上烘焙1分鐘。用IBM建造的25kVGaussian電子系統(FELS)將抗蝕劑涂布的晶片曝光。曝光后，將抗蝕劑在110℃下烘焙1分鐘，然后用0.263N的TMAH顯影60秒。下表列出了在不同的DMPS PFBUS和DMPHS PFBUS負載量下分辨150nm l/s圖像的劑量和圖像外形。
實施例7本發明的具有混合產酸劑(TPS TRF和DMPHS PFBUS)的抗蝕劑用實施例4的方法得到抗蝕劑組合物，只是用實施例1中的DMPHSPFBUS和TPS TRF的組合代替TPS TRF。下表示出基于成像聚合物重量的產酸劑的負載量。將這些抗蝕劑旋涂在各個HMDS-原裝晶片上。將抗蝕劑涂布的晶片在110℃的電熱板上烘焙1分鐘。用IBM建造的25kV Gaussian電子系統(FELS)將抗蝕劑涂布的晶片曝光。曝光后，將抗蝕劑在110℃下烘焙1分鐘，然后用0.263N的TMAH顯影60秒。下表列出了在不同的TPS TRF和DMPHS PFBUS負載量下在1.5μC/cm2和2.0μC/cm2劑量下150nm和200nm l/s的圖像外形。
實施例8最佳組合物研究抗蝕劑的性能特征(如劑量幅度、與未曝光分辨率相關的抗蝕劑分布(profile)、靈敏度和E0/ECD)，用實施例3的成像聚合物和實施例7中產酸劑的組合確定最佳組合物。從研究結果看，具有0.28wt％TBAH、7wt％TPSTRF和7.37wt％DMPHS PFBUS的組合物看起來有最好的整體性能(31％的劑量幅度、7.4/s的未曝光分辨率、E0/E尺寸＝0.74、靈敏度是3.9mC/cm2和垂直抗蝕劑分布)。
涂布有用實施例4的方法涂布有這種制劑的晶片然后在JMARTechnologies Inc.生產的軟X射線(1.1nm的波長)平版印刷工具上成像。使用軟X射線時，本發明的抗蝕劑需要的劑量小于15mJ/cm2。對于同樣的軟X射線曝光方法，商購的抗蝕劑需要的曝光劑量在50-90mJ/cm2范圍內。
權利要求
1.一種抗蝕劑組合物，其包括(a)成像聚合物，和(b)輻射敏感性產酸劑組分，該輻射敏感性產酸劑組分包括(i)第一輻射敏感性產酸劑，其選自抑制溶解的產酸劑，和(ii)第二輻射敏感性產酸劑，其選自不受保護的酸基官能化輻射敏感性產酸劑和受酸不穩定基團保護的酸基官能化輻射敏感性產酸劑。
2.根據權利要求1的抗蝕劑組合物，其中，所述的成像聚合物包括縮酮官能化酸敏聚合物。
3.根據權利要求1的抗蝕劑組合物，其中，所述的第二輻射敏感性產酸劑是包括選自酚部分、羧酸部分和氟醇部分的酸部分的酸基官能化產酸劑。
4.根據權利要求1的抗蝕劑組合物，其中，所述的第二輻射敏感性產酸劑是與酸反應形成選自酚部分、羧酸部分和氟醇部分的側酸性部分的受酸不穩定基團保護的酸基官能化產酸劑。
5.根據權利要求1的抗蝕劑組合物，其中，該抗蝕劑組合物含有以所述成像聚合物重量計至少約4wt％的所述輻射敏感性產酸劑組分。
6.根據權利要求1的抗蝕劑組合物，其中，所述第一產酸劑和第二產酸劑存在的摩爾比是約5∶1至約1∶5。
7.一種用權利要求1-6中任一項的抗蝕劑組合物在基板上形成圖案化材料結構的方法，所述材料選自有機電介質、半導體、陶瓷和金屬，該方法包括(A)提供具有所述材料的層的基板，(B)將權利要求1-6中任一項的抗蝕劑組合物涂布在所述基板上，在所述基板上形成抗蝕劑層，(C)將所述基板在輻射中圖案式曝光，所述射線使所述抗蝕劑層的曝光區中抗蝕劑的產酸劑產生酸，(D)使所述基板與堿性顯影劑水溶液接觸，所述顯影劑溶液選擇性溶解所述抗蝕劑層的曝光區，顯露出圖案化的抗蝕劑結構，和(E)借助通過所述抗蝕劑結構圖案中的空間蝕刻入所述材料層將抗蝕劑結構圖案轉印到材料層上。
8.根據權利要求7的方法，其中，在所述材料層和所述抗蝕劑層之間提供至少一個中間層，步驟(E)包括通過所述中間層進行蝕刻。
9.根據權利要求7的方法，其中，所述輻射選自電子投射輻射、EUV輻射和軟X輻射。
10.根據權利要求7的方法，其中，在步驟(C)和(D)之間將所述基板進行烘焙。
全文摘要
一種抗蝕劑組合物，其具有酸敏性成像聚合物和輻射敏感性產酸劑組分，該輻射敏感性產酸劑組分包括(i)第一輻射敏感性產酸劑，其選自抑制溶解的產酸劑，和(ii)第二輻射敏感性產酸劑，其選自不受保護的酸基官能化產酸劑和受酸不穩定基團保護的酸基官能化輻射敏感性產酸劑；這種組合物能夠形成適用于EPL、EUV、軟X射線和其他能量強度低的平版印刷成像領域的高靈敏性抗蝕劑。這些抗蝕劑組合物還可用在其他平版印刷方法中。
文檔編號G03F7/30GK1836191SQ02829997
公開日2006年9月20日 申請日期2002年12月5日 優先權日2002年12月5日
發明者黃武松, 李文杰, 韋恩·莫若, 戴維·E·梅代羅斯, 卡倫·E·皮特里洛, 羅特伯特·N·蘭, 瑪麗·安杰洛波洛斯 申請人:國際商業機器公司