[发明专利]用于纳米光刻的有机底部抗反射涂料组合物

说明书

提供了一种抗反射涂料组合物。本发明的抗反射涂料组合物可以用于防止在热固化过程中抗反射涂层在基底的图案的角落处撕裂的回拖现象，并且改善了图案的填隙特性，这是因为组合物中交联剂连接到聚合物并且组合物中的低分子量交联剂的含量被最小化以调整热固化起始温度。

技术领域

本发明涉及一种抗反射涂料组合物(ARC)，其能够在光刻工艺中被用于涂覆在基底和光致抗蚀剂组合物层之间。

背景技术

光致抗蚀剂是一种光敏组合物，被用来将图像转移到基底上。光致抗蚀剂的涂层形成于基底上，并且接着通过光掩模曝光于光化辐射。光掩模具有对于光化辐射不透明和透明的区域。当光致抗蚀剂涂层暴露于光化辐射时，光致抗蚀剂层上发生光诱导化学修饰反应。结果，光掩模的图案被转移到光致抗蚀剂涂层。之后，光致抗蚀剂涂层被显影以形成能够在基底上被选择性地处理的图案化的图像。

光致抗蚀剂可以为对光化辐射正性或负性的。在大多数负性光致抗蚀剂中，通过光致抗蚀剂组合物中的可聚合化合物和光活性化合物之间的反应，在曝光于光化辐射的区域内发生聚合或交联。结果，曝光区域比未曝光区域在显影剂中溶解得更少。另一方面，在正性光致抗蚀剂的情况下，曝光区域更容易溶解在显影剂中，且未曝光区域被显影剂溶解的相对较少。

通常，光致抗蚀剂被用于半导体制造，其中半导体晶片例如Si或GaAs被转化为电导路径(优选为微米或亚微米图形)的复合矩阵以执行电路功能。为了实现这一目标，正确的处理光致抗蚀剂是很重要的。用于处理光致抗蚀剂的几种操作互相关联地作用，但是获得高分辨率光致抗蚀剂图像的最重要的操作的一种是曝光操作。

在这样的曝光操作中，当辐照到光致抗蚀剂涂层的光化辐射被反射时，在光致抗蚀剂涂层上的图案化图像的分辨率被降低。例如，当光化辐射在基底和光致抗蚀剂之间的界面上被反射时，引起了辐照到光致抗蚀剂涂层上的光化辐射的强度的空间变化，且光化辐射向着非预想的光致抗蚀剂区域散射，引起显影后图案的线宽变化或缺乏均一性。另外，因为在区域间的散射的或反射的光化辐射的量不同，线宽会变得不均一，例如，分辨率会由于基底的表面形貌受到限制。

为了解决以上所述的与反射相关的问题，光吸收层，即是抗反射涂层，被用于设置在基底的表面和光致抗蚀剂涂层之间(见美国专利No.5,939,236、5,886,102、5,851,738、5,851,730等)。

然而这样的传统的抗反射涂层通常具有这样的问题，其中当涂层被涂覆在形成有图案的基底上时会发生回拖现象，其中在固化过程中抗反射涂层在图案的边缘会发生撕裂，或当已经形成在基底上的图案具有高的分辨率和纵横比时图案的填隙特性会变差。

发明内容

因此，本发明是设计来解决现有技术的问题的，并且因此本发明的目的是提供一种新的抗反射涂料组合物，其能够解决关于抗反射涂层的质量的问题，当抗反射涂层形成于其上形成有图案的基底上时可能会发生上述问题。

根据本发明的一个方面，其提供了一种抗反射涂料组合物，其包括：(a)聚合物，该聚合物包括(a-1)至少一个衍生自包含芳基的化合物并且构成所述聚合物的主链的单元；和(a-2)衍生自交联剂衍生并且连接到所述主链上的单元；和(b)溶剂，其中未连接到所述聚合物的主链上的交联剂的含量大于0wt％且小于或等于5wt％，基于所述组合物中的固体物的总重量。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成光刻图案的方法，所述方法包括：(a)提供基底，所述基底包括在所述基底的表面上的一层或多层将被图案化的层；(b)在所述一层或多层将被图案化的层上形成由抗反射涂料组合物形成的抗反射涂层；(c)在所述抗反射涂层上施加光致抗蚀剂组合物的层；(d)将所述光致抗蚀剂组合物层通过掩模图案曝光到光化辐射中；和(e)向所述光致抗蚀剂组合物层施加显影剂以清除部分光致抗蚀剂层，形成光致抗蚀剂图案。