[发明专利]可溶于显影剂的酸敏性底部减反射涂料

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求2009年2月19日提交的序列号为61/153,909的专利申请“在粘合剂聚合物中含有可酸裂解的金刚烷基单体的减反射涂料”的优先权，其完整内容通过参考结合于此。

发明领域

本发明涉及可湿显影的新型底部减反射涂料，它用聚合物中的金刚烷基单体形成，具有优异的反射控制性和良好的光刻胶相容性。

相关技术的描述

随着集成电路(IC)工业为增加信息储存能力而不断向更小的特征尺寸发展，193纳米光刻法需要出色的减反射技术，为所需的临界尺寸(CD)提供控制。对于关键性、甚至非关键性应用如注入，底部减反射涂料是特选的减反射材料。使用具有顶部减反射涂料的染色抗蚀剂对于40纳米、32纳米和22纳米节点注入层(node implant layer)来说是不够的。45纳米节点注入所需的CD约为150纳米，32纳米和22纳米节点注入所需的CD约为130纳米。

虽然目前多数应用采用的底部减反射涂料是通过等离子体显影(干显影)，用得较少的可溶于显影剂(湿显影)的底部减反射涂料也有一些优点，包括省去了干显影所必需的反应离子蚀刻(RIE)步骤，还避免了对堆叠件中等离子体敏感层的潜在危害。曝光的抗蚀剂和可溶于显影剂的底部减反射涂料用光刻胶显影剂[例如四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液]在同一步骤中除去。在底部减反射涂料显影步骤中，这些可溶于显影剂的减反射涂料使除去的未曝光抗蚀剂尽可能少，从而增加了蚀刻预算(etch budget)。然而，可溶于显影剂的底部减反射涂料并不是总能提供干底部减反射涂料所能达到的分辨率，其目标通常是对分辨率的要求没那么严格的非关键应用，如注入层。

此前已经描述了许多不同的化学平台，用来制备可溶于显影剂的光敏、正型底部减反射涂料。这些底部减反射涂料通常是热固性的，包括a)使用聚合物粘合剂、填注了染料的底部减反射涂料；b)利用可酸降解、结合有发色团的超支化聚合物形成的涂料；或者c)利用连接有染料的线型聚合物形成的涂料。对于这三种重要方法，聚合物膜在热板烘烤步骤中变得不能溶于溶剂(发生交联)。暴露于合适光源以及随后进行曝光后烘烤(PEB)时，它们降解为可溶于溶剂或水的材料。然而，人们仍然需要底部减反射涂料平台，其具有关键微光刻应用所需的改进的分辨率和加工宽容度。

发明概述

本发明总体上涉及一种形成微电子结构的方法。所述方法包括提供具有表面的基片，在基片表面上形成减反射层，在减反射层上施涂光刻胶，形成成像层。减反射层是用减反射组合物形成的，该组合物包含溶解或分散于溶剂体系的可交联聚合物。所述聚合物包含具有金刚烷基(adamantyl groups)的重复单体单元。

本发明还涉及一种微电子结构，它包含具有表面的基片、邻接所述基片表面的固化的减反射层，以及邻接所述减反射层的光刻胶层。减反射层是用减反射涂料组合物形成的，该组合物包含溶解或分散于溶剂体系的可交联聚合物。所述聚合物包含具有金刚烷基的重复单体单元。

本发明还提供了一种减反射涂料组合物，它包含溶解或分散于溶剂体系的可交联聚合物和交联剂。所述聚合物包含具有金刚烷基的重复单体单元和具有酸基团的重复单体单元。

附图说明

图1是通过本发明的组合物和方法形成的结构的示意图(非按比例画)；

图2(a)呈现了为工作实施例中的实施例2、5、8、14和16制备的各种底部减反射涂料的对照曲线图，所述涂料曝光时没有光刻胶，采用110℃PEB；

图2(b)呈现了为工作实施例中的实施例2、5、8、14和16制备的各种底部减反射涂料的对照曲线图，所述涂料曝光时没有光刻胶，采用120℃PEB；

图2(c)呈现了为工作实施例中的实施例2、5、8、14和16制备的各种底部减反射涂料的对照曲线图，所述涂料曝光时有覆盖的光刻胶，采用110℃PEB；

图3是在实施例2、5、8和14中，利用各种底部减反射涂料进行193纳米光刻时，在指定曝光时间的扫描电子显微镜(SEM)横截面照片；

图4显示了在实施例3中进行193纳米光刻时，a)38纳米的底部减反射涂料在不同曝光时间和b)54-55纳米的底部减反射涂料在不同曝光时间的SEM横截面照片；

图5呈现了利用实施例6中制备的底部减反射涂料进行193纳米光刻时，不同曝光时间的SEM横截面照片；

图6呈现了利用实施例10中制备的底部减反射涂料进行193纳米光刻时，不同曝光时间的SEM横截面照片；