含酰胺或酰亚胺的新颖共聚物， 其制法，及含该共聚物的抗光蚀剂 本发明涉及一种含酰胺或酰亚胺的新颖共聚物，制备该共聚物的一种方法，以及含该共聚物的一种抗光蚀剂。该共聚物于使用光源的石版印刷术中，可用来当作抗光蚀剂树脂，而此种光源适用于形成一种微细图案的高度积体化的半导体装置。
在制造半导体装置的微石版印刷术中，为了要达到高敏感度，深紫外线的(DUV)抗光蚀剂，此为一种化学性放大抗阻剂，近来最被广泛地使用。其组成包含一种光酸(photoacid)产生物，及对酸有敏感反应的一种基质聚合物。
理想的抗光蚀剂须符合如下需求：对氟化氩光源是透光的，抗蚀刻，在2.38％的氢氧化四甲铵(TMAH)中的显影性，及粘着性。然而，要合成一种在所有的需求中都很优良的抗光蚀剂树脂是非常困难的。
例如，具有聚丙烯酸酯为主链地树脂是容易合成的，但在抗蚀刻和显影上却是有问题的。抗蚀刻可通过将脂肪族的环状部分引入主链中来增强。
即便主链是聚丙酸酯类，而且不论其具不具有脂肪族的环部，问题却依然存在。要显影用于形成微细图案的半导体装置的抗光蚀剂薄膜，其基本原理归于经由光酸产生物来形成羧酸。因为羧酸在2.38％的TMAH中比在苯二酚(hydroxyphenol)中易于溶解，而苯二酚即是用于氟化氪的溶液，因此所产生的图案有一种重大的问题，亦即该图案的上部是圆的，而非长方型的。
此外，要克服透镜材料的性质被氟化氩光源给改变的现象，必须用低能量来形成图案，这是因其对光的高敏感度。要达到这个目的，不论是抗光蚀剂组成中光酸产生物的量，还是抗光蚀剂树脂的羧酸含量，必须予以增加。
如其已被设计的，现有技术解决了上述的两个问题，这些问题由于其图案有一圆的而非长方形的上部，使得要得到高解析度的图案，实质上是不可能的。
本发明的主要目的是要克服如上所述的现有技术所遇到的问题，并提供一个可用于抗光蚀剂的新颖共聚物。含该共聚物的抗光蚀剂可形成具有长方形而非圆形上部的图案，具有显著改善的解析度，而且在抗蚀刻、抗热、和粘着性方面都很优良。
本发明的另一目的是要提供制备该新颖共聚物的方法。
本发明的更进一步的目的是要提供包含该新颖共聚物的抗光蚀剂。
本发明的一个方向为提供一种共聚物，它是由共聚合至少两种环脂肪族的烯烃与一种酰胺或酰亚胺而制得的。
本发明的另一方向为提供一种制备用于抗光蚀剂的共聚物的方法，该方法包含共聚合至少两种环脂肪族的烯烃与一种酰胺或酰亚胺，温度大约是摄氏60-200度，压力大约是5.07-20.3MPa(50-200大气压)。
本发明的更进一步方向为提供一种抗光蚀剂，而且该抗光蚀剂包含一种由至少两种环脂肪族的烯烃，及一种酰胺或酰亚胺所制备的共聚物。
从以下实施例的说明，并参考附图，本发明的其他目的与方向将成为显而易见的，其中：
图一概要地显示当照光时，理想图案的形成和实际上常用图案的形成；及
图二概要地显示经由使用本发明的共聚物所形成的图案。
本发明提供一种可用于抗光蚀剂的聚合物，该聚合物是一种由至少两种环脂肪族的烯烃，及一种酰胺或酰亚胺所制备的共聚物。
环脂肪族的烯烃部分较佳的例子包括碳酸亚乙烯酯，2-环戊烯-1-乙酸，2-环戊烯-1-(叔丁基乙酸酯)，双环[2，2，2]辛-5-烯-2-叔丁基羧基酯，双环[2，2，2]辛-5-烯-2-叔丁基羧酸酯，双环[2，2，2]辛-5-烯-2-羧酸，双环[2，2，2]辛-5-烯-2-(2-羟乙基)羧酸酯，2-(2-羟乙基)羧酸酯-5-降冰片烯，2-叔丁基羧酸酯-5-降冰片烯，2-羧酸-5-降冰片烯，环戊烯，环己烯，降冰片烯，及降冰片烯-2-甲醇，其结构式I表示如下：[碳酸亚乙烯酯[2-环戊烯-1-乙酸][2-环戊烯-1-(叔丁基乙酸酯)][双环[2，2，2]辛-5-烯-2-叔丁基羧酸酯][双环[2，2，2]辛-5-烯-2-羧酸][双环[2，2，2]辛-5-烯-2-(2-(羟乙基)羧酸酯][2-(2-羟乙基)-羧酸酯 -5-降冰片烯][2-叔丁基羧酸酯， 5-降冰片烯[2-羧酸-5-降冰片烯][环戊烯][环己烯][降冰片烯][降冰片烯-2-甲醇]
用于本发明共聚物的酰胺或酰亚胺来源的较佳实施例包括N-甲基顺丁烯二酰亚胺，顺丁烯二酰亚胺，N-乙基顺丁烯二酰亚胺，N-丁基顺丁烯二酰亚胺，N-叔丁基顺丁烯二酰亚胺，N-羟基顺丁烯二酰亚胺，丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，以及N-异丙基丙烯酰胺，其结构式II表示如下：[N-甲基顺丁烯 二酰亚胺][顺丁烯二酰亚胺][N-乙基顺丁烯 二酰亚胺][N-丁基顺丁烯 二酰亚胺][N-叔丁基顺丁烯二酰亚胺][N-羟基顺丁烯 二酰亚胺][丙烯酰胺][N，N-二甲基丙烯酰胺][N-异丙基丙烯酰胺]
本发明的共聚物的分子量较佳为3,000-200,000。
此两种环脂肪族的烯烃及一种酰胺或酰亚胺可在一种自由基引发剂的存在下，于高温高压下被聚合。该聚合作用可经由嵌段聚合或溶液聚合来达成。在此情形下，聚合作用的溶剂可选自环己酮，甲基乙基酮，苯，甲苯，二噁烷，二甲基甲酰胺，及其混合物。
常用的自由基引发剂可用于该聚合作用，其可选自过氧化苯甲酰基，2，2’-偶氮二异丁腈(AIBN)，乙酰基过氧化物，十二烷基过氧化物，叔丁基过乙酸酯，叔丁基过氧化物，及二叔丁基过氧化物。
该聚合作用的条件可依照反应物单体的性质而改变。该反应较佳进行于摄氏60-200度的温度及5.07-20.3Mpa(50-200大气压)的压力下。
一种典型的方法可应用于将本发明的新颖抗光蚀剂共聚物与一种光酸产生物混合于一有机溶剂中，而形成一种可用于形成正片的微细图像的抗光蚀剂溶液。
光酸产生物，石版印刷术的条件，以及该新颖共聚物所使用的量可依照此有机溶剂而改变。通常，该新颖共聚物所使用的量大约是此有机溶剂总重量的10-30％。
从本发明的共聚物来形成抗光蚀剂将有详细的说明。
首先，将本发明的共聚物溶于一种有机溶剂，例如环己酮中，该共聚物的使用量是此有机溶剂重量的10-30％，由此有机溶剂中添加一种光酸产生物，例如鎓盐或有机锍盐，此光酸产生物的使用量大约是该抗蚀剂聚合物重量的0.1-10％。由此所得的溶液经由一超微细过滤器来过滤，可得到抗光蚀剂溶液。
接下来，将该抗光蚀剂溶液旋转涂布在矽晶圆，然后将其置入烤箱和加热板中，在摄氏80-150度的温度下温和地烘焙1-5分钟。
接着，使用一深紫外线分档器或激元雷射分档器，将一适当的光束照明在该涂布上，然后该涂布置于摄氏100-200度的温度下后烘焙。
随后，将已曝光的晶圆浸在2.38％的TMAH水溶液中，浸1.5分钟，如此可得到一超微细的正片抗蚀剂图像。
因为用于抗光蚀剂的该新颖共聚物有一主链，而且酰胺或酰亚胺部分直接悬于主链上，因此即使在后烘焙之后，酰胺或酰亚胺部分也不会移动。
在后烘焙时，因为酸的量比起位在受光的石英水晶部分的抗光蚀剂薄膜层上的酰胺或酰亚胺的量要多很多，因此酸会在该处扩散。相对地，在没有充分曝光的铬部分的抗光蚀剂薄膜层上，酸的扩散受到酰胺或酰亚胺的限制，因而得到如图二所示的相同效果。结果，图案的解析度相当地增高了。
直接附在本发明抗光蚀剂聚合物主链上的酰胺或酰亚胺部分，虽然会吸收氟化氩的光，它在图案的形成上却不会产生有害的影响，这是因其使用量少于光酸产生物的使用量之故。
实施例
共聚物的合成
将等摩尔的2-(2-羟乙基)羧酸酯-5-降冰片烯，2-叔丁氧基羧酸酯-5-降冰片烯和2-羧酸-5-降冰片烯，及N-甲基顺丁烯二酰亚胺置入一高压反应器中，在氮气大气压且有引发剂为二叔丁基过氧化物的存在下进行聚合反应。此聚合作用是在不同的压力下进行，例如5.07，6.08，7.09，8.11，9.12和10.1MPa(50，60，70，80，90和100大气压)下。在压力大约是8.11MPa(80大气压)下，可得到约为40％的产率，而在压力大约是10.1MPa(100大气压)下，产率可达到约60％。
如同先前所述，本发明新颖的含酰胺或酰亚胺共聚物，于TMAH的显影下，允许抗光蚀剂被形成一种具有长方形而非圆形上部的图案，而此图案会引起解析度的提高。
本发明已用一种例解的方法来说明，而所用的术语是为了说明而非限制性的，这点是要被了解的。
通过上面的说明，本发明可能有多种修正与变化。因此，大家须了解在所附的权利要求范围内，本发明可以用除了那些被明确地说明的方法以外的其他方法来实施。