[发明专利]丙烯酸单体、聚合物和化学增幅型光致抗蚀剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件，更特别的，本发明涉及可用于制造所述半导体器件的丙烯酸单体、聚合物和化学增幅型光致抗蚀剂组合物。

背景技术

由于半导体是高度集成的，当制造超大规模集成(ultra large scale integration，ULSI)芯片等的时候，其出现了形成具有大约0.10μm或者更小的尺寸的特细图形的需求。一般而言，被用作形成所述特细图形的光致抗蚀剂组合物可能由聚合物、光酸产生剂(Photo Acid Generator，PAG)和溶剂组成。这些，所述聚合物可能需要包含具有对显像剂有亲和力的官能团、对基质的附着力，抗蚀性，和极好的分辨率。可以提供羟基、内酯基、羧基等作为能够提高对显影液的亲和力和对基质的附着力的官能团的例子。此外，可以提供降冰片烯衍生物、金刚硼衍生物等作为能够提高抗蚀刻性的官能团的例子。

然而，为了提高分辨率，所述聚合物的结构，即，通过光酸产生剂(PAG)的酸流动性可能比特定的官能团更加重要。

所述聚合物的表现可以被不断地提高。然而，对于具有适当的分辨率的新单体和包括所述新聚合物的组合物的需求仍然存在。

发明内容

本发明一方面提供了丙烯酸单体、聚合物和化学增幅型光致抗蚀剂组合物，其可以被用于形成具有更少的基质依赖性和极优的透明度的光致抗蚀剂，和相比极优的灵敏度和显像特性。

本发明一方面还提供了丙烯酸单体、聚合物和化学增幅型光致抗蚀剂组合物，其可以提高光致抗蚀剂的抗刻蚀性。

根据本发明的一个方面，其提供了其末端具有叔丁氧羰基(t-butoxycarbonyl group，t-BOX group)的丙烯酸单体。

在此情况下，所述丙烯酸单体可以由化学式(Ⅰ)表示。

[化学式(Ⅰ)]

其中R₆表示氢或者甲基。

根据本发明的一方面，其提供了一种聚合物，其中该聚合物由包括丙烯酸单体的混合物聚合而成，且所述丙烯酸单体的末端具有叔丁氧羰基(t-BOX group)。

在此情况下，其中所述聚合物可能包括由化学式(Ⅱ)和(Ⅲ)分别表示的重复单元。

[化学式(Ⅱ)]

其中R₆表示氢或者甲基，且

[化学式(Ⅲ)]

其中R₃表示C₁-C₃₀烷基或者C₁-C₃₀环烷基，每一个R₃基团包括或者不包括氢原子、醚基、酯基、羰基、乙酰基、环氧基、硝基和醛基中的一个，且R₅表示氢或者甲基。此外，所述聚合物可以进一步包括由化学式(Ⅳ)表示的重复单元。

[化学式(Ⅳ)]

其中R₁表示C₁-C₃₀烷基或者C₁-C₃₀环烷基，每一个R₁基团包括或者不包括氢原子、醚基、酯基、羰基、乙酰基、环氧基、硝基和醛基中的一个。此外，所述聚合物可以由化学式(Ⅴ)表示。

[化学式(Ⅴ)]

其中R₁、R₂和R₃分别表示C₁-C₃₀烷基或者C₁-C₃₀环烷基，每一个R₁、R₂或R₃基团包括或者不包括氢原子、醚基、酯基、羰基、乙酰基、环氧基、硝基和醛基中的一个。R₄、R₅和R₆分别表示氢或者甲基，且l、m、n和o分别表示一个数值，该数值是指主链中重复单元的数目，每一个数值均满足：l+m+n+o＝1，0≤l/(l+m+n+o)＜0.4，0＜m/(l+m+n+o)＜0.6，0≤n/(l+m+n+o)＜0.6，0＜o/(l+m+n+o)＜0.4。

此外，按照聚苯乙烯来说所述聚合物可能具有从2,000到1,000,000的平均分子量，和从1到5的分子量分布。