[发明专利]与外涂光刻胶一起使用的涂料组合物

说明书

本申请要求了于2007年11月12日提出的美国临时专利申请61/002,872 的权益，其全文结合在这里作为参考。

本发明涉及组合物(尤其是抗反射涂料组合物或“ARC”)，它能降低从底材 返回到外涂光刻胶层中的曝光射线的反射和/或起表面流动控制层或中介填充 (via-fill)层的作用。更具体地，一方面，本发明涉及含硅有机涂料组合物，尤 其是抗反射涂料组合物，其包含远离硅原子的发色团残基如苯基。

光刻胶是用来将图像转移到底材上的光敏薄膜。在底材上形成光刻胶涂 层，然后经光掩模将光刻胶层在活化照射源下曝光。光掩模具有对活化照射不 透明的区域以及对活化照射透明的其他区域。在活化照射下曝光使光刻胶涂层 发生光致转变或化学转变，从而将光掩模的图案转移到涂有光刻胶的底材上。 曝光后，将光刻胶显影以产生一种允许对底材进行选择性处理的浮雕像。

光刻胶主要用于半导体制造业，目的是将一种高度抛光的半导体片(如硅 或砷化镓)转化成为一种起电路作用的电子传导路线的复合基质。合适的光刻 胶处理是实现这一目的的关键。尽管各光刻胶处理步骤之间有很强的相关性， 但在获得高分辨率的光刻胶图像方面，曝光被认为是最重要的步骤之一。

光刻胶曝光用活化射线的反射通常会使绘制在光刻胶层上的图像的分辨 率受到限制。来自底材/光刻胶界面的射线反射会使光刻胶中的照射强度产生 空间变化，从而在显影时产生不均匀的光刻胶线宽。射线也会从底材/光刻胶 界面散射入光刻胶的不打算曝光的区域，再次导致线宽变化。

减轻射线反射问题的一种方法是采用插在底材表面与光刻胶涂层之间的 射线吸收层。例如见美国2004/0229158。

改进光刻胶体系是期望的。

目前我们发现了之前的含硅抗反射底层组合物可能呈现不好的平板石印 性能，包括在193nm成像。

不受理论限制，我们假定固化倍半硅氧烷(silsesquioxane)抗反射底层中的 残余硅烷醇基团可以起到酸性位点的作用，促进猝灭剂碱从外涂光刻胶薄膜的 迁移。从而，光刻胶层中猝灭剂碱耗尽，导致显著加快成像速度。由于光刻胶 的去保护反应取决于光生酸的催化量，因此光产酸剂(PAG)和猝灭剂碱的比率 就非常重要。猝灭剂碱的浓度可控制催化去保护反应的程度。光刻胶薄膜中猝 灭剂浓度或者分布的改变可影响抗蚀性能或特征图谱，并可导致图案损坏和抗 蚀失效。

目前我们提供能够避免光刻胶成像速度不期望的增加的新型硅树脂和光 刻胶组合物。特别地，认为本发明优选的硅组合物可以被固化，以提供不易于 消耗外涂光刻胶层的碱性猝灭剂的底层。认为本发明优选的硅组合物可以被固 化，以提供更少量的酸性硅烷醇基团，这将导致外涂光刻胶层基材的更少消耗。