抗蚀剂组合物

本申请要求于2019年11月20日提交的美国临时专利申请62/938,260和在2019年12月06日提交的美国临时专利申请62/944,996的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于光刻的抗蚀剂组合物和使用这种抗蚀剂组合物生产半导体的方法。具体地，本发明涉及用于EUV光刻的抗蚀剂组合物。

背景技术

光刻设备是被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。光刻设备例如可以将图案从图案形成装置(例如，掩模)投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。

光刻设备用于将图案投影到衬底上的辐射的波长决定了可以形成在该衬底上的特征的最小尺寸。使用EUV辐射(波长在4-20nm范围内的电磁辐射)的光刻设备可以用于在衬底上形成比传统光刻设备(其例如可以使用波长为193nm的电磁辐射)更小的特征。

已知的适用于光刻的抗蚀剂被称为化学放大抗蚀剂(CAR)并且基于聚合物。在曝光于电磁辐射或电子束时，CAR中的聚合物吸收光子或与电子相互作用，并且生成二次电子。二次电子的生成是使高能光子或电子损失其大部分能量的过程。抗蚀剂中的二次电子扩散，并且可以进一步生成具有较低能量的二次电子，直到二次电子的能量低于断裂CAR中的键或导致电离所需的能量。所生成的电子激发光酸生成剂(PAG)，光酸生成剂随后分解并且可以催化解封反应，这导致CAR的溶解性改变。

已经研究了适用于光刻(特别是EUV光刻)的包括金属氧化物纳米簇的替代抗蚀剂系统来试图解决CAR的问题。这些替代的抗蚀剂系统包括通过配体壳而防止聚集在一起的金属氧化物纳米颗粒或纳米簇。在EUV曝光时，光子被纳米颗粒或纳米簇吸收，这导致生成二次电子。电子破坏配体与纳米颗粒或纳米簇之间的键。这使得纳米颗粒或纳米簇聚集在一起，因此改变抗蚀剂的溶解性。金属氧化物纳米颗粒具有比CAR中的碳原子更大的EUV吸收截面，因此EUV光子被吸收的可能性更大。因此，需要较少功率的不强烈光束或者曝光于EUV光子的较短时间。此外，不同的转换机制具有潜在的比CAR抗蚀剂系统更低的化学噪声。

虽然本申请整篇总体上涉及EUV光刻，但是本发明不仅限于EUV光刻，并且应当理解，本发明的主题可以用于使用频率高于或低于EUV的频率的电磁辐射的光刻或者用于任何其他类型的光刻(诸如，电子束光刻)的抗蚀剂中。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种在集成电路的制造中用作抗蚀剂的聚合物，其中该聚合物具有以下结构：

其中，n是整数，A是聚合物链子单元，并且X是EUV敏感的可光裂解化学连结(linkage)。

将理解的是，EUV敏感的可光裂解化学连结的存在引起聚合物在该化学连结处优先断裂。聚合物链子单元可以是单个单体，或者可以是包括两个或更多个单体的链。

聚合物链子单元可以包括脂肪族、芳香族、直链或环状烃部分中的一种或多种。

聚合物链子单元可以包括EUV原子吸收截面大于碳，优选大于氧的元素。通过包括相比于碳，优选相比于氧具有较大的EUV原子吸收截面的元素，可以控制聚合物中的最可能吸收入射EUV辐射的位置。EUV辐射的吸收会引起键断裂。因此，通过控制聚合物的最可能吸收EUV辐射的部分，并且还在聚合物中提供EUV敏感的可光裂解化学连结，可以在聚合物曝光于EUV辐射时控制聚合物如何最可能地分解。由于聚合物的主链最可能由碳制成，因此聚合物的EUV吸收部分优选包括更可能吸收EUV辐射的元素。

聚合物链子单元可以包括金属。金属可以选自Sn、Sb、Zr、Hf、In和Pb。金属具有大的EUV原子吸收截面，因此非常适合作为EUV辐射吸收部分。

EUV敏感的可光裂解化学连结可以选自酯、醚、硫化物(硫醚)或类似物。这些化学连结能够结合到聚合物链中，并且包括容易裂解的键。因此，这些连结用作聚合物链中的弱的点，并且允许链分解成特定长度的链。

聚合物可以包括：

其中，Z是EUV原子吸收截面大于碳的EUV原子吸收截面、优选大于氧的EUV原子吸收截面的元素。N是整数，例如1至10。将理解的是，n可以大于10。具有n个重复单元的子单元可以通过弱连结连接。因此，在曝光于EUV辐射时，弱连结优先断裂以释放具有n个重复单元的子单元。可光裂解化学连结可以选自酯、醚、硫化物(硫醚)等。

聚合物可以是：

其中，Z是EUV原子吸收截面大于碳的EUV原子吸收截面、优选大于氧的EUV原子吸收截面的元素。在该示例中，可光裂解化学连结(即，酯基)与包括EUV吸收部分的基团交替。将理解的是，在实施例中，酯基以其间间隔两个或更多个包括EUV吸收部分的基团重复。

聚合物可以是：

其中，Z是EUV原子吸收截面大于碳的EUV原子吸收截面、优选大于氧的EUV原子吸收截面的元素。在该示例中，可光裂解化学连结(即，醚基)与包括EUV吸收部分的基团交替。将理解的是，在实施例中，醚基以其间间隔两个或更多个包括EUV吸收部分的基团重复。

聚合物可以是：

其中，Z是EUV原子吸收截面大于碳的EUV原子吸收截面、优选大于氧的EUV原子吸收截面的元素。在该示例中，可光裂解化学连结(即，硫化物(硫醚)基)与包括EUV吸收部分的基团交替。将理解的是，在实施例中，硫化物(硫醚)基以其间间隔两个或更多个包括EUV吸收部分的基团重复。

将理解的是，这些聚合物包括末端基团。聚合物不限于任何特定的末端基团。末端基团可以是CF

可以使用一种或多种这些聚合物的混合物，但是优选使用单个聚合物。

根据本发明的第二方面，提供了一种非化学放大抗蚀剂组合物，该非化学放大抗蚀剂组合物包括具有至少一个断裂部分的聚合物，该至少一个断裂部分包括可光裂解化学连结，该可光裂解化学连结被配置成在将抗蚀剂组合物曝光于电磁辐射时优先断裂。

抗蚀剂组合物通常包括化学放大抗蚀剂或非化学放大抗蚀剂(诸如，旋涂金属氧化物抗蚀剂)。这两种类型的抗蚀剂组合物都存在缺点。

在化学放大抗蚀剂(CAR)中，存在由CAR的作用机制导致的大量化学噪声，主要是酸和猝灭剂噪声。化学噪声导致了粗糙度，并且限制了可以实现的特征的尺寸。特别地，噪声在CAR的作用机制中是固有的，因为该机制是基于从PAG产生的在反应之前扩散通过抗蚀剂的酸性基团。从化学放大抗蚀剂的光酸生成剂(PAG)产生的酸性基团在抗蚀剂内扩散到抗蚀剂的已曝光于电磁辐射的部分的外部，这导致了模糊。因此，发生使抗蚀剂在显影剂中的溶解性变化的反应的最终位置不仅限于EUV光子(或所使用的任何其他电磁辐射)入射在抗蚀剂上的区域。此外，抗蚀剂的酸和猝灭剂随机分散。在小特征中，酸和猝灭剂的绝对数量是有限的，这导致了泊松噪声。另外，对于CAR系统，由于CAR系统的属性所引起的模糊，所以在低临界尺寸的情况下，图案塌陷成为问题。此外，随着期望产生的特征的尺寸缩小，需要替代的抗蚀剂平台。在需要高剂量的情况下，必须将抗蚀剂曝光于电磁辐射源较长的时间段。因此，减少了可以由单个机器在给定时间段内生产的芯片的数量。

基于金属氧化物纳米颗粒系统的抗蚀剂也具有缺点。尽管金属氧化物纳米颗粒系统具有比CAR系统大的EUV吸收率，但是仍然存在效率与模糊之间的折衷；在具有高转换效率(即，入射EUV光子产生了大量电子)的系统中，单个光子可以生成多个二次电子。与CAR系统一样，这些电子可能在引起使得去除配体的化学反应之前行进通过系统，并且电子的这种扩散导致了高模糊。金属氧化物纳米颗粒的半径通常为大约0.3nm至1.0nm，而由EUV光子的吸收所产生的电子可扩散几纳米。因此，电子可以朝向与吸收EUV光子的颗粒相邻的颗粒扩散，并且可以破坏该相邻的颗粒和与该相邻的颗粒键合的配体之间的键。这可以导致模糊，并且因此导致大的局部临界尺寸均匀性(LCDU)值，这两者都是不被期望的。

因此，由于抗蚀剂材料的非常基础单位的统计分布，特别是光酸生成剂在聚合物基质内的分布，CAR和MOR都存在不利的随机效应，这导致了局部临界尺寸变化增加。

本发明在考虑到已知抗蚀剂(特别是EUV抗蚀剂)的上述问题的情况下被做出。通过提供在聚合物链中具有弱连结的聚合物，其中这些弱连结在抗蚀剂曝光于电磁辐射(特别是EUV辐射或甚至更短波长的辐射)时会优先断裂。由于在聚合物链内存在更容易断裂的部分，因此这具有使聚合物链断裂成分子量基本相同的子单元的优点。当抗蚀剂被最终显影时，这些较短的子单元比原始的未破坏的聚合物更容易溶解在显影剂溶液中。由于聚合物已经被设计为具有更可能断裂的断裂部分，因此通过曝光于电磁辐射而产生的子单元的分子量分布较窄。因此，可以更精确地对显影过程定时。断裂部分优选地位于主聚合物链内，使得当断裂部分断裂时，原始聚合物被断裂成较短的子单元。将理解的是，抗蚀剂组合物可以包括如本文所述的多个聚合物，该聚合物优选基本上相同。将理解的是，如果需要，可以包括其他聚合物。

非化学放大抗蚀剂组合物可以是有机的。聚合物本质上通常是有机的，并且可以使用这种有机聚合物来形成根据本发明的抗蚀剂组合物。

抗蚀剂组合物优选为单组分抗蚀剂材料。抗蚀剂组合物优选为EUV抗蚀剂组合物，但抗蚀剂组合物也可以是用于更短波长的抗蚀剂组合物。

通过提供单组分EUV抗蚀剂材料，克服了现有抗蚀剂组合物的许多缺点。特别地，在CAR中，存在基础聚合物的分子量的统计分布、光酸生成剂(以及任何光生酸)的空间分布、基础添加剂的空间分布、光生酸和基础添加剂的扩散、以及受保护聚合物和去保护聚合物的相分离等特征。在MOR中，这种统计分布包括纳米颗粒尺寸的分布、纳米颗粒聚集、和纳米颗粒缩合反应的统计性质。本发明通过提供单组分抗蚀剂材料来解决这些问题。以这种方式，抗蚀剂组合物包括一致的EUV抗蚀剂材料，使得任何统计分布被最小化。由于添加到任何统计变化的组分较少，因此本发明的抗蚀剂组合物显示了较低的抗蚀剂随机性。特别地，本发明的抗蚀剂组合物基本上或完全没有光酸生成剂和/或碱猝灭剂。

抗蚀剂组合物可以包括具有基本上一致分子量的聚合物。在现有抗蚀剂组合物中，包括抗蚀剂材料的聚合物的分子量是不一致的。因此，存在聚合物的分子量的相对宽的散布，因此抗蚀剂材料是不一致的。通过具有基本上相同分子量的聚合物链，抗蚀剂组合物更一致并且存在更少的随机效应。

聚合物可以包括沿着聚合物的长度规则间隔的可光裂解化学连结。因此，可以每第n子单元存在可光裂解化学连结，其中n为整数。因此，可光裂解化学连结可以以整数间隔开，例如以每一个子单元、每两个子单元、每三个子单元等等间隔。例如，在每组五个单体(子单元)之间可以存在可光裂解化学连结。由于化学连结被配置成在曝光于电磁辐射(其可以是EUV辐射)时，相比于聚合物链的其它部分优先断裂，因此抗蚀剂组合物将被优先分解成长度五的较小链。而基于先前聚合物的抗蚀剂将分解成各种长度的链，从而具有宽的长度或重量分布，根据本发明的抗蚀剂组合物的聚合物的分解产物由于包括断裂部分而具有窄的尺寸分布。

聚合物可以包括10至30个子单元(重复单元)。将理解的是，可以使用更长或更短的聚合物链。子单元可以包括单个单体或多于一个单体。子单元可以包括1至10个单体。将理解的是，子单元可以包括多于10个单体。

聚合物可以包括EUV吸收部分。

由于抗蚀剂组合物非常适合作为EUV抗蚀剂，因此优选将聚合物配置成包括容易吸收EUV辐射的部分。在现有的CAR中，通常是聚合物的碳主链吸收EUV辐射。尽管碳能够吸收EUV辐射，但是碳吸收EUV辐射不如其他部分容易，因此需要更高功率的EUV辐射或更长的曝光。另外，可以在沿聚合物的任何点处吸收EUV辐射，因此聚合物链断裂的位置是随机的。这是不期望的，因为这增加了功率需求，或者降低了光刻设备的吞吐量以及还增加了所观察到的随机效应。因此，EUV吸收部分的EUV吸收截面可以大于碳的EUV吸收截面。氧是聚合物中的另一常见元素，并且同样，这意味着在曝光于电磁辐射(诸如，EUV辐射或甚至更短波长的辐射)时，聚合物链将断裂的位置是随机的。因此，EUV吸收部分的EUV吸收截面可以大于氧的EUV吸收截面。提供光(优选为EUV光)可裂解化学连结允许所吸收的能量来裂解这些连结，因此使得抗蚀剂组合物可溶。由于抗蚀剂材料是单组分材料，即抗蚀剂材料包括相同或基本相同的分子，因此形成抗蚀剂材料的聚合物分解成相同的基础单元，使得抗蚀剂材料在曝光于EUV辐射时的性能更一致且可预测。通过将聚合物配置成具有特定的EUV吸收部分以及预定义的断裂部分，可以在抗蚀剂曝光于电磁辐射时仔细控制分解产物的性质。

EUV吸收部分可以包括金属。金属通常比碳和氧具有较大的EUV辐射吸收截面。由于包括抗蚀剂材料的聚合物被配置成包括这种EUV吸收部分和一个或多个可光裂解化学连结，并且还由于抗蚀剂材料包括单组分EUV抗蚀剂材料，因此在曝光于EUV辐射时可以具有非常可预测的结果。在不希望受科学理论束缚的情况下，认为是由于通过提供仅包括相同的基础单元的抗蚀剂材料已经消除了先前抗蚀剂中的由于包括多个组分而引起的统计分布的情况。特别地，本发明的抗蚀剂材料包括多个相同或基本相同的组分，即包括EUV吸收部分和一个或多个可光裂解化学连结并且具有基本一致的分子量的聚合物，因此存在较少的组分会导致任何随机效应。

金属可以选自Sn、Sb、Zr、Hf、In和Pb。实际上，可以使用EUV吸收截面大于铪并且没有放射性和/或反应性的任何金属。这些特定金属具有大的EUV吸收截面。

金属氧化物纳米颗粒或纳米簇中的金属可以包括一种或多种碱金属、碱土金属、过渡金属、镧系元素、锕系元素或过渡后金属。过渡后金属是位于周期表的p区的金属。金属可以是锡。金属可以是铪。如所提及的，与碳相比，金属通常具有更大的EUV吸收截面，因此相比于依靠碳来吸收电磁辐射的抗蚀剂，包括金属的抗蚀剂相对少的透射EUV辐射。锡和铪特别表现出良好的EUV辐射吸收并且显示出耐蚀刻性。

抗蚀剂材料可以具有大于大约6μm

抗蚀剂组合物可以基本上没有光酸生成剂。由于本发明的组合物不依赖于产生酸性物质来改变抗蚀剂材料，因此不必需存在光酸生成剂。通过消除光酸生成剂的存在，可以避免由酸性物质的扩散而引起的固有不精确性。组合物中可以不存在光酸生成剂。

抗蚀剂组合物基本上没有碱添加剂或碱猝灭剂。碱添加剂或碱猝灭剂用于与所产生的任何过量酸反应。同样，由于本发明不依赖于酸性基团的生成和反应，因此可以消除任何碱添加剂或猝灭剂。

该组合物可以具有1至大约1.2之间的摩尔质量分散度。该组合物可以具有大约1至1.1的摩尔质量分散度。该组合物可以具有大约1至1.05之间的摩尔质量分散度。将理解的是，在实践中，不可能提供每个组成聚合物具有完全相同长度的材料。因此，将理解的是，聚合物链长度将不可避免地存在一些差异。摩尔质量分散度接近于1(1表示所有聚合物链长度相同，即标准偏差为零)表示存在分子质量的紧密分布。因此，抗蚀剂作为整体在其范围内具有更一致的性能。

抗蚀剂组合物可以配置成在曝光于EUV辐射时分解成可溶性或挥发性组分。因此，抗蚀剂可以是正性抗蚀剂。以这种方式，当抗蚀剂曝光于EUV辐射时，曝光的部分被降解或以其他方式被分解，以允许去除曝光的部分，从而形成图案。在分解产物中的一种是挥发性的情况下，这种组分被从抗蚀剂去除，并且不存在抗蚀剂重新形成的风险。由于存在EUV吸收部分和断裂部分(即，聚合物链中的弱连结)，聚合物被配置成分解成基本上一致的子单元。

抗蚀剂材料可以包括脂肪族、芳香族、线性或环状烃部分。聚合物通常包括碳主链或彼此连接的一系列碳单元或其它化学部分，以提供聚合物链。聚合物主链的碳-碳键是坚固的，特别在它们是芳香族或环状状化学基团的一部分的情况下，因而这些基团能够保持完整，而可光裂解化学连结被断裂。因此，可光裂解化学连结优选包括比碳-碳键弱的键。

包括被配置成在抗蚀剂组合物曝光于电磁辐射时优先断裂的可光裂解化学连结的至少一个断裂部分可以包括比形成聚合物主链的化学键弱的化学键。以这种方式，较弱的键优先断裂，并且可以控制聚合物的断裂产物的性质。

一个或多个可光裂解化学连结可以选自酯、醚、硫化物(硫醚)、或类似基团。在化学连结包括酯的情况下，可以在化学连结断裂时产生气态二氧化碳，从而防止聚合物重新形成。由于包括抗蚀剂材料的聚合物已经被配置成具有更可能裂解聚合物链的一个或多个位置，因此聚合物将更可能在这样的位置处裂解。在这种情况下，相比于先前依赖于化学放大的抗蚀剂，EUV辐射引发聚合物链分解的产物将更一致。

抗蚀剂组合物优选适用于EUV。优选地，抗蚀剂组合物还适用于频率高于或低于EUV的光子。抗蚀剂组合物也可以适用于电子束光刻。抗蚀剂组合物可以是光致抗蚀剂组合物。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于制造集成电路的抗蚀剂，该抗蚀剂包括根据本发明的第一方面或第二方面的抗蚀剂组合物或聚合物。

根据本发明的第四方面，提供了根据第一方面或第二方面的组合物或聚合物在制造集成电路的过程中的用途。

根据本发明的第五方面，提供了一种光刻方法，该光刻方法包括以下步骤：a)向半导体衬底提供根据第一方面或第二方面的抗蚀剂组合物或聚合物；b)将抗蚀剂组合物或聚合物曝光于经图案化的EUV光束或电子束以在抗蚀剂组合物中形成图案；以及c)显影抗蚀剂或聚合物以形成电路图案。

电磁辐射可以是EUV。电磁辐射的频率可以大于或小于EUV的频率。

本发明的第四方面的方法还可以包括烘烤半导体衬底。优选地，烘烤发生在电磁辐射或电子束曝光步骤之后。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1描绘了包括光刻设备和可用于照射本发明的抗蚀剂组合物的辐射源的光刻系统；

图2是在曝光于EUV辐射时一般性的聚合物从不溶形式转换成可溶形式的示意性描绘；以及

图3是在曝光于EUV辐射时不溶聚合物转换成可溶形式并且释放气体的一个示例的示意性描绘。

具体实施方式

图1示出可用于照射本发明的抗蚀剂组合物的光刻系统。光刻系统包括辐射源SO和光刻设备LA。辐射源SO被配置成产生极紫外(EUV)辐射束B。光刻设备LA包括照射系统IL、被配置成支撑图案形成装置MA(例如，掩模)的支撑结构MT、投影系统PS和被配置成支撑衬底W的衬底台WT。根据本发明实施例的抗蚀剂组合物层被设置在衬底W上。照射系统IL被配置成在辐射束B入射到图案形成装置MA上之前调节辐射束B。投影系统被配置成将(现在被掩模MA图案化的)辐射束B投影到衬底W上。衬底W可包括先前形成的图案。在这种情况下，光刻设备将经图案化的辐射束B与先前形成在衬底W上的图案对准。

辐射源SO、照射系统IL和投影系统PS都可以被构造和布置成使得它们可以与外部环境隔离。可以在辐射源SO中提供压力低于大气压的气体(例如，氢气)。可以在照射系统IL和/或投影系统PS中提供真空。可以在照射系统IL和/或投影系统PS中提供压力远低于大气压的少量气体(例如，氢气)。

图1中所示的辐射源SO是可被称为激光产生等离子体(LPP)源的类型。激光器1(其例如可以是CO

EUV辐射被近正入射辐射收集器5(有时更一般地称为正入射辐射收集器)收集和聚焦。收集器5可以具有被布置成反射EUV辐射(例如，具有诸如13.5nm的期望波长的EUV辐射)的多层结构。收集器5可以具有椭圆形配置，该椭圆形配置具有两个椭圆焦点。第一焦点可以在等离子体形成区域4处，并且第二焦点可以在中间焦点6处，如下文所讨论的。

激光器1可以与辐射源SO分开。在这种情况下，激光束2可借助于包括例如合适的定向镜和/或扩束器的束传递系统(未示出)和/或其他光学器件而从激光器1传递到辐射源SO。激光器1和辐射源SO可一起被认为是辐射系统。

由收集器5反射的辐射形成辐射束B。辐射束B在点6处被聚焦以形成等离子体形成区域4的图像，该图像用作照射系统IL的虚拟辐射源。辐射束B所聚焦的点6可以称为中间焦点。辐射源SO被布置成使得中间焦点6位于或邻近于辐射源的封闭结构9中的开口8。

辐射束B从辐射源SO传递到照射系统IL，照射系统IL被配置成调节辐射束。照射系统IL可包括琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11。琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11一起为辐射束B提供期望的横截面形状和期望的角分布。辐射束B穿过照射系统IL，并且入射在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA上。图案形成装置MA反射并且图案化辐射束B。照射系统IL可包括除琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11之外或代替琢面场反射镜装置10和琢面光瞳反射镜装置11的其他反射镜或装置。

在从图案形成装置MA反射之后，经图案化的辐射束B进入投影系统PS。投影系统包括多个反射镜，该多个反射镜被配置成将辐射束B投影到由衬底台WT保持的衬底W上。投影系统PS可以对辐射束应用缩减因子，从而形成具有比图案形成装置MA上的相应特征小的特征的图像。例如，可以应用缩减因子4。虽然在图1中，投影系统PS具有两个反射镜，但是投影系统可以包括任何数量的反射镜(例如，六个反射镜)。

图1所示的辐射源SO可以包括未示出的部件。例如，可以在辐射源中设置光谱滤波器。光谱滤波器可以基本上透射EUV辐射，但是基本上阻挡其他波长的辐射(诸如，红外辐射)。

术语“EUV辐射”可以被认为涵盖波长在4-20nm的范围内(例如在13-14nm的范围内)的电磁辐射。EUV辐射可以具有小于10nm的波长，例如在4-10nm的范围内的波长，诸如6.7nm或6.8nm的波长。

尽管图1将辐射源SO描绘为激光产生等离子体LPP源，但是可以使用任何合适的源来生成EUV辐射。例如，可以通过使用放电以将燃料(例如，锡)转换成等离子体状态，来产生EUV发射等离子体。这种类型的辐射源可以被称为放电产生等离子体(DPP)源。可以由电源产生放电，该电源可以形成辐射源的一部分或者可以是经由电连接而连接到辐射源SO的单独实体。

图2描绘了抗蚀剂中的聚合物链断裂的作用机制。聚合物包含单元A，单元A包括通过EUV敏感连结X连接的EUV吸收部分。单个单体之间的化学键或连结弱于单体内的键，因此在EUV曝光时会优先断裂。聚合物分解成较小的分子，然后可以通过显影剂或通过蒸发被去除。以这种方式，切换抗蚀剂材料的溶解性。由于反应产物的一致的链结构和相同链长，因此消除了任何可能与化学物或材料相关的噪声。

图3描绘了包括抗蚀剂材料的示例性聚合物的作用机制。不溶聚合物包括多个单体单元，该多个单体单元包括EUV吸收部分Z。EUV吸收部分与碳相比，优选与氧相比，具有较大的原子吸收截面。因此，入射EUV辐射优先被部分Z吸收，并且环状烃和酯基之间的键断裂。这会不可逆地释放二氧化碳，并且使抗蚀剂可溶。

以上的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在不脱离权利要求的范围的情况下对所述本发明进行修改。

本发明是依赖于在聚合物内提供的比其它部分更可能吸收入射EUV辐射的部分以及在曝光于EUV辐射时在聚合物内优先断裂的弱的连结。通过以这种方式配置聚合物，可以控制通过曝光于EUV辐射如何分解聚合物。由于断裂产物都基本相同，因此消除了在现有抗蚀剂材料中看到的任何随机效应。