[发明专利]光吸收剂及含有光吸收剂的有机抗反射涂层组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机抗反射涂层组合物，其能用于防止在内涂层上的反射且能防止在光刻过程中的驻波，并具有高的干蚀刻率，还涉及包含在上述组合物中的新型光吸收剂。更具体地说，本发明涉及一种可以被用在有机抗反射涂层生产中的新型光吸收剂和含有所述新型光吸收剂的有机抗反射涂层组合物，其中有机抗反射涂层有助于利用KrF准分子激光器进行半导体超细图形化。 

本发明还涉及利用上述有机抗反射涂层来图形化半导体装置的方法。 

背景技术

近来高集成的半导体装置在超-LST等的生产中需要线宽为0.10微米或更细的超细图形，而且也需要利用具有比现有在g-射线或i-射线区域中所使用的用于曝光的光波长更小的波长的光的光刻工艺。因此，利用KrF准分子激光器或ArF准分子激光器的微光刻工艺当前被应用在用于生产半导体装置的过程中。 

随着半导体装置的图形尺寸变得越来越小，只有当在曝光工艺的进程中反射率被维持在最大值小于1％的时候，才能获取均匀的图形，才能得到合适的工艺效益和期望的产率。 

因此，为了尽可能降低反射率和控制反射率以防止在内涂层中的反射来去除驻波，在光刻胶下布置能够吸光的含有有机分子的有机抗反射涂层变得重要。 

因此，有机抗反射涂层组合物必须满足下列条件。 

第一，有机抗反射涂层组合物应该含有在曝光光源的波长区域中能吸收光的材料，防止在内涂层中的反射。 

第二，抗反射涂层在层压有机抗反射涂层和层压光刻胶的过程中不被光 刻胶的溶剂所溶解和腐蚀。因此，抗反射涂层必须设计成为具有可热固化的结构，在层压抗反射涂层的过程中进行涂层后实施烘焙过程可以加速其固化。 

第三，抗反射涂层比上部的光刻胶能被更快地蚀刻，降低由于内涂层蚀刻而引起的光刻胶损失。 

第四，抗反射涂层组合物不应与上部的光刻胶反应。而且，化合物例如胺或酸应能迁移到光刻胶层中，因为这些化合物在光刻胶图形中能够引起变形，特别是例如基脚或内涂层。 

第五，抗反射涂层组合物应该具有适合于与各种基底相关的各种曝光工艺的光学特性，即，适当的折射指数和吸收系数，且应具有与各种基底和光刻胶较强的粘结性。 

发明内容

为了解决如上所述的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用作可吸收反射光的有机抗反射涂层的新型光吸收剂和含有所述材料的有机抗反射涂层组合物，所述反射光是在使用具有波长为248nm的KrF准分子激光器进行超细图形化光刻过程中曝光产生的。 

根据本发明的另外一个方面，为了将反射涂层的基本结构设计为能加速有机抗反射涂层的蚀刻率的化学结构，制备基于上述结构的聚合物，本发明提供了一种基于所述聚合物制造有机抗反射涂层的方法，可以加速蚀刻过程。而且，根据本发明的另外一个方面，提供了一种利用上述有机抗反射涂层组合物来图形化半导体装置的方法，上述方法能消除咬边、基脚等，且能达到极好的超细图形化效果。 

附图说明

图1是根据合成实施例1得到的共聚物的1H-NMR光谱； 

图2是根据合成实施例6得到的共聚物的1H-NMR光谱；以及 

图3是根据合成实施例7得到的共聚物的1H-NMR光谱。 

图1所示光谱的观测条件是： 

标准1H观察；脉冲序列：s2pul；溶剂：丙酮；环境温度；汞-300BB“锦湖-NMR300”；释放、延迟1.000秒；脉冲36度；采集时间：1.995秒；宽度：4506.5赫兹；32次重复观察H1.300.0656671兆赫兹；数据处理；FT大小32768；总时间1分47秒。 

具体实施方式

根据本发明的用于有机抗反射涂层结构的光吸收剂是下列化学式(1a)的化合物，下列化学式(1b)的化合物，化学式(1a)和(1b)化合物的混合物，或下列化学式(2)的化合物： 

[化学式1a] 

[化学式1b] 

其中在化学式(1a)和(1b)中，X是选自取代或非取代的具有1到20个碳原子的环状化合物、芳基、二芳基醚、二芳基硫化物、二芳基亚砜和二芳基酮；R₁是氢原子、取代或非取代含有1到10个碳原子的烷基、或含有1到14个碳原子的芳基； 

[化学式2]