[发明专利]基于硅聚合物的抗反射涂料组合物无效
申请号: | 200880005655.0 | 申请日: | 2008-02-18 |
公开(公告)号: | CN101617011A | 公开(公告)日: | 2009-12-30 |
发明(设计)人: | D·阿布达拉;张汝志 | 申请(专利权)人: | AZ电子材料美国公司 |
主分类号: | C09D183/06 | 分类号: | C09D183/06;H01L21/312;G03F7/075 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 | 代理人: | 陈 宙 |
地址: | 美国*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 聚合物 反射 涂料 组合 | ||
发明领域
本发明涉及一种包含硅聚合物的吸收性抗反射涂料组合物和一种使用该抗反射涂料组合物形成图像的方法。该方法尤其可用于使用深和极紫外(uv)区域中的辐射使光致抗蚀剂成像。
发明背景
光致抗蚀剂组合物被用于制造小型化电子元件例如用于制造计算机芯片和集成电路的微刻工艺中。一般而言,在这些工艺中,首先将光致抗蚀剂组合物膜的薄涂层涂覆在用于制造集成电路的基底材料例如硅晶片上。然后将涂覆的基底烘焙以蒸发光致抗蚀剂组合物中的任何溶剂并且使涂层固定到基底上。随后将基底的经烘焙的涂覆表面对辐射进行成像式曝光(image-wise exposure)。
该辐射曝光造成在涂覆表面的曝光区域中的化学转变。可见光、紫外(UV)光、电子束和X-射线辐射能是现今普遍用于微刻工艺中的辐射类型。在该成像式曝光之后,用显影液处理涂覆的基底以溶解和除去光致抗蚀剂的经辐射曝光的区域或未曝光的区域。
半导体器件的小型化趋势已导致使用对越来越低的辐射波长敏感的新型光致抗蚀剂,并且还导致使用复杂的多级体系以克服与这种小型化相关的困难。
吸收性抗反射涂料在光刻中被用于减少由来自高度反射性基底的光的背反射所导致的问题。背反射的两个主要缺陷是薄膜干涉效应和反射刻痕(reflective notching)。薄膜干涉或驻波导致由当光致抗蚀剂厚度改变时光致抗蚀剂膜中总光强度的变化造成的临界线宽尺寸变化,或者反射和入射曝光辐射的干涉可能造成破坏穿过厚度的辐射均匀性的驻波效应。当在含有拓扑特征的反射性基底之上将光致抗蚀剂构图时,反射刻痕变得严重,其中该拓扑特征使光散射穿过光致抗蚀剂膜,从而导致线宽变化,并且在极端情形中形成具有完全光致抗蚀剂损失的区域。涂覆在光致抗蚀剂之下和反射性基底之上的抗反射涂层提供了光致抗蚀剂的光刻性能的显著改进。典型地,将底部抗反射涂层涂覆在基底上并且然后将光致抗蚀剂层涂覆在抗反射涂层上面。将抗反射涂层固化以防止抗反射涂层与光致抗蚀剂之间的互混。将光致抗蚀剂成像式曝光并且显影。然后通常使用各种蚀刻气体将曝光区域中的抗反射涂层干法蚀刻,并且由此将光致抗蚀剂图案转移到基底上。在光致抗蚀剂没有提供足够的干法蚀刻抗性的情况下,充当硬掩模并且在基底蚀刻期间高度耐蚀刻的用于光致抗蚀剂的衬层(underlayer)或抗反射涂层是优选的,并且一种方法是将硅引入有机光致抗蚀剂层之下的层中,该层直接地在有机光致抗蚀剂层之下或者在另外的有机涂层的下面,其可用于改进光刻。优选直接地在光致抗蚀剂层之下的硅层。在使用O2蚀刻的工艺中硅是高度耐蚀刻的,并且通过在硅抗反射层之下提供具有高碳含量的有机掩模层,可以获得非常大的纵横比。因此,有机掩模可以比光致抗蚀剂或者其之上的硅层厚得多。厚得多的有机掩模可以提供原始光致抗蚀剂所不能实现的基底蚀刻掩蔽。此外,还可减少或消除被反射的曝光辐射的这些含硅抗反射涂层是非常希望的。
本发明提供了一种新型的用于光致抗蚀剂的抗反射涂料组合物,其中该组合物包含能够在有或没有交联催化剂的情况下交联的新型含硅聚合物。本发明还提供了一种在使用该新型组合物的情况下采用抗反射涂层形成图像的方法。除了被用作抗反射涂料组合物之外,该新型组合物也可被用作用于保护基底免受蚀刻气体作用的硬掩模或者也可被用作低k介电材料。该新型组合物可用于使涂覆在所述新型抗反射涂料组合物之上的光致抗蚀剂成像,并且还用于将基底蚀刻。该新型组合物能够实现从光致抗蚀剂到基底的优良图像转移,并且还具有良好的吸收特性以防止光致抗蚀剂中的线宽变化或驻波和反射刻痕。另外,在所述抗反射涂层与光致抗蚀剂膜之间基本上没有互混。该抗反射涂层还具有良好的溶解稳定性并且形成具有良好涂覆质量的薄膜,后者对于光刻而言特别有利。
发明概述
本发明涉及一种包含硅聚合物的能够在光致抗蚀剂层之下形成交联涂层的抗反射涂料组合物,其中该硅聚合物包含至少一种具有结构1的单元,
其中R1选自C1-C4烷基。本发明还涉及一种使该组合物形成图像的方法。
附图简述
图1描述了聚合物交联的可能机理。
发明描述
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