專利名稱：抗反射光致抗蝕劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新穎的抗反射涂料組合物以及它通過在反射性襯底和光致抗蝕劑涂層之間形成該新穎抗反射涂料組合物的薄層而在圖像處理中的應(yīng)用。上述組合物特別用于通過光刻技術(shù)制造半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
光致抗蝕劑組合物用于諸如制造計(jì)算機(jī)芯片和集成電路之類的制備小型化電子器件的微蝕刻方法。通常，在這些方法中，光致抗蝕劑組合物的膜的薄涂層首先涂布至諸如用來制備集成電路的硅片之類的襯底材料。然后烘焙所涂布的襯底以使得在光致抗蝕劑組合物中的任何溶劑蒸發(fā)以及將該涂層固定在該襯底之上。緊接著使所烘焙以及涂布的襯底表面對(duì)輻射成像曝光。此輻射曝光引起所涂布表面的曝光區(qū)域中產(chǎn)生化學(xué)變化?？梢姽狻⒆贤?UV)光、 電子束以及X-光輻射可以是當(dāng)今微蝕刻方法中通常使用的輻射類型。此成像曝光之后，所涂布襯底用顯影劑溶液處理以溶解以及除去該光致抗蝕劑的輻射-曝光區(qū)域或未曝光區(qū)域。半導(dǎo)體器件傾向于小型化已經(jīng)導(dǎo)致既使用對(duì)越來越短的輻射波長(zhǎng)感光的新穎光致抗蝕劑，以及通過利用復(fù)雜多級(jí)系統(tǒng)來克服上述小型化所引發(fā)的困難。對(duì)于減少來自高反射性襯底的光的背反射所引起的問題而言，在光刻中通過使用高吸收性抗反射涂料是一種方法。背反射兩個(gè)主要不利之處是薄膜干涉效應(yīng)和反射凹痕。 薄膜干涉，或者駐波，導(dǎo)致臨界線寬度尺寸的改變，在該光致抗蝕劑膜中總光強(qiáng)度隨該光致抗蝕劑厚度改變而變化引起該臨界線寬度尺寸的改變。當(dāng)該光致抗蝕劑在包含局部特征的襯底上形成圖案時(shí)，反射凹痕變得嚴(yán)重，其通過該光致抗蝕劑膜使光發(fā)生散射，導(dǎo)致線寬度變化，以及在極端情況下，產(chǎn)生光致抗蝕劑全部損失的區(qū)域。在需要進(jìn)一步降低或者消除線寬度變化的情形下，利用底部抗反射涂料提供了消除反射率的最佳解決方案。在涂布該光致抗蝕劑之前以及在曝光之前將該底部抗反射涂料涂布至該襯底。該光致抗蝕劑成像曝光以及顯影。然后曝光區(qū)域中的抗反射涂層被蝕刻， 一般在氣態(tài)等離子體中，以及該光致抗蝕劑圖案由此被轉(zhuǎn)到該襯底。該抗反射膜的蝕刻速率應(yīng)該比該光致抗蝕劑相對(duì)要快以致在該蝕刻方法期間該抗反射膜被蝕刻而不過度損耗光致抗蝕劑膜?？狗瓷渫苛线€必須在曝光波長(zhǎng)下具有恰當(dāng)?shù)奈章室约罢凵渲笖?shù)以獲得所需的光刻性能。有必要具有底部抗反射涂料，其在小于300nm曝光下表現(xiàn)良好。上述的抗反射涂料需要具有高蝕刻速率以及抗反射涂層吸收性充分且折射指數(shù)合適以作為抗反射涂料。本發(fā)明的新穎的抗反射涂料，包含新穎的基于獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚酯聚合物，據(jù)發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)良干蝕刻性能，其使從該光致抗蝕劑向該襯底優(yōu)良的圖象轉(zhuǎn)印能得以完成，以及具有優(yōu)良吸收特性以防止反射凹痕以及線寬度變化或者駐波，特別在193nm下。本發(fā)明的抗反射涂料具有比較高的蝕刻速率使得能在光致抗蝕劑層最小厚度損失下除去該抗反射涂層。另外，在該抗反射涂層以及該光致抗蝕劑涂膜之間基本上無相互混合。該抗反射涂層還具有優(yōu)良溶液穩(wěn)定性以及以優(yōu)良涂層質(zhì)量形成特別薄的膜，對(duì)于光刻而言后者特別有益的。當(dāng)該抗反射涂料與光致抗蝕劑一起用于成像處理時(shí)，以優(yōu)良蝕刻性能獲得清晰圖像。


圖1顯示連接部分A以及P的實(shí)例。圖2舉例說明脂族以及芳族二酸酐的實(shí)例。圖3為結(jié)構(gòu)(1)的聚合物單元的實(shí)例。圖4為結(jié)構(gòu)(1)的聚合物單元的另外實(shí)例。圖5為結(jié)構(gòu)(1)的聚合物單元的另外實(shí)例。圖6為包含環(huán)氧基的封端單元的實(shí)例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于光致抗蝕劑層的抗反射涂料組合物，其包含聚合物、交聯(lián)劑以及酸產(chǎn)生劑，其中聚合物包含至少一個(gè)結(jié)構(gòu)1單元，
權(quán)利要求
1.用于光致抗蝕劑層的抗反射涂料組合物，其包含聚合物、交聯(lián)劑以及酸產(chǎn)生劑，其中該聚合物包含至少一個(gè)結(jié)構(gòu)1單元，
2.權(quán)利要求1的組合物，其中A選自C1-C2tl未被取代的亞烷基、C1-C^1取代的亞烷基、 C1-C20未被取代的環(huán)脂基、C1-C20取代的環(huán)脂基、C1-C20未被取代的雜環(huán)脂基、以及C1-C2tl取代的雜環(huán)脂基組成部分。
3.權(quán)利要求1或者2的組合物，其中該聚合物具有結(jié)構(gòu)3，
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的組合物、其中烴基組成部分選自取代的脂族(C1-C2tl)亞烷基、未被取代的脂族(C1-C2tl)亞烷基、取代的脂族(C1-C2tl)烷基、未被取代的脂族的(C1-C2tl) 烷基、取代的脂族(C1-C2tl)環(huán)烷基、未被取代的脂族(C1-C2tl)環(huán)烷基、取代的硫雜-亞烷基脂族(C1-C2tl)基團(tuán)或者未被取代的硫雜-亞烷基脂族(C1-C2tl)基團(tuán)、取代的亞環(huán)烷基、或者未被取代的亞環(huán)烷基、取代的芐基、未被取代的芐基、烷氧基亞烷基、烷氧基芳基、芳基、取代的芳基、取代的脂族(C1-C2tl)亞烷基芳基、未被取代的脂族(C1-C2tl)亞烷基芳基、雜亞環(huán)烷基、雜芳基、氧代環(huán)己基、環(huán)狀內(nèi)酯、羥基烷基、羥基烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基芳基、烷基芳基、烯基、芳基酯、帶有芳族取代基的酯、雜環(huán)烷基、雜芳基、硝基烷基、商代烷基、烷基酰亞胺、烷基酰胺、或其混合物。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的組合物，其中Y'選自亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、苯基亞乙基、烷基硝基亞烷基、亞新戊基、亞烷基丙烯酸酯、二硫雜亞辛基、溴代硝基亞烷基、 亞苯基、亞萘基、亞蒽基、亞苯基衍生物、亞萘基衍生物、以及亞蒽基衍生物。
6.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的組合物，其中y'選自1-苯基-1，2-亞乙基、亞新戊基、亞乙基苯醚、2-溴-2-硝基-1，3-亞丙基、2-溴-2-甲基-1，3-亞丙基、聚乙二醇、1_苯醚_1， 2-亞乙基、ι-芐醚-1，2-亞乙基、-ch2och2-、-ch2ch2och2ch2-、-ch2ch2sch2ch2-、-ch2ch2sch2c h2sch2ch2-、亞丙基苯基醋酸酯、2-亞丙基苯基醋酸酯(-ch2ch2(ch2cd2ch2Ph)、亞丙基苯基醚 (-ch2ch2 (ch2OPh)、亞丙基苯酚酯(-ch2ch2(ch2cd2Ph)、亞丙基萘甲酸酯、亞丙基鄰苯二甲酰亞胺，亞丙基琥珀酰亞胺、亞丙基亞巴豆基醋酸酯(-ch2ch2 (ch2c02chchchchch3)。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的組合物，其中交聯(lián)劑選自蜜胺、羥甲基類物、甘脲、聚合物型甘脲、羥基烷基酰胺、環(huán)氧和環(huán)氧胺樹脂、封端異氰酸酯、以及二乙烯基單體。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的組合物，其中熱致酸產(chǎn)生劑選自有機(jī)酸的烷基銨鹽，酚類磺酸酯，甲苯磺酸硝基芐基酯、以及不含金屬的碘鐺以及锍鹽。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的組合物，其中聚合物是部分交聯(lián)聚合物。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的組合物，其中L選自烷基、氟代烷基、以及苯基。
11.一種制品，其包含襯底，該襯底帶有權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的抗反射涂料組合物的層以及在其上的光致抗蝕劑涂層，該光致抗蝕劑包含聚合物以及光活性化合物。
12.成像方法，其包括，a)用權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)抗反射涂料組合物涂布襯底以及烘焙；b)在該抗反射涂料上部涂布光致抗蝕劑膜以及烘焙；c)使該光致抗蝕劑成像曝光；d)使該光致抗蝕劑顯影；e)任選，在該曝光步驟之后將該襯底烘焙。
13.權(quán)利要求12的方法，其中光致抗蝕劑在波長(zhǎng)130nm-250nm下成像曝光。
14.權(quán)利要求12或者13的方法，其中該光致抗蝕劑包含聚合物以及光活性化合物。
15.權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)的方法，其中該抗反射涂料在大于90°c的溫度下烘焙。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于光致抗蝕劑層的抗反射涂料組合物，其包含聚合物，交聯(lián)劑和酸產(chǎn)生劑，其中聚合物包含至少一個(gè)結(jié)構(gòu)1單元，(結(jié)構(gòu)式I)(I)其中，X是連接部分，其選自非芳族的(A)組成部分，芳族(P)組成部分及其混合物，R′是結(jié)構(gòu)(2)的基團(tuán)，R″獨(dú)立地選自氫，結(jié)構(gòu)(2)的組成部分，Z以及W-OH，其中Z是(C1-C20)烴基組成部分以及W是(C1-C20)亞烴基連接部分，以及，Y′獨(dú)立地是(C1-C20)亞烴基連接部分，其中結(jié)構(gòu)(2)是(結(jié)構(gòu)式II)(II)其中R1以及R2獨(dú)立地選自H以及C1-C4烷基以及L是有機(jī)烴基。此外本發(fā)明涉及使該抗反射涂料組合物成像的方法。
文檔編號(hào)G03F7/09GK102575127SQ201080045299
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者M·O·奈塞爾, 姚暉蓉, 林觀陽 申請(qǐng)人:Az電子材料美國公司