[发明专利]一种新型底部抗反射涂层组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种新型底部抗反射涂层组合物及其制备方法，所述底部抗反射涂层组合物包括下述质量百分比的原料：主体树脂0.5％‑15％、含芳环结构的交联剂A 5％‑15％、交联剂B 0.1％‑5％、热敏酸0.1％‑1％、余量为溶剂。该底部抗反射涂层组合物含有芳环结构，特别是当含有芳基的甘脲结构，可以通过改变含芳基的比例，方便的调整n/k值，大大降低底部抗反射涂层组合物产品在n/k值方面的调整难度，减少光刻胶底部界面出现反射和诸如驻波等问题，提高光刻工艺中线宽解析度。

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，更具体地，本发明涉及一种新型底部抗反射涂 层组合物及其制备方法。

背景技术

为了满足集成电路中高分辨率的要求，光刻工艺所需达到的线宽越来越小。 随着光刻工艺线宽的不断减小，在图案分辨率提高的同时，也带来了一些负面 影响，尤其是深紫外(248nm和193nm)光刻技术中，若将光刻胶直接涂布在 硅片上，在紫外光照射下，光线在光刻胶底部界面出现反射，造成光刻胶曝光 过度的问题。现有的方法是通过增加抗反射涂层(Anti-Reflection Coating，以下 简称ARC)，降低驻波效应和多重曝光，提高光刻工艺中线宽解析度。底部抗 反射涂层(Bottom Anti-Reflection Coating，以下简称BARC)是光刻技术抗反射 涂层中的一种，是位于Si衬底和光刻胶之间的涂层，主要成分是能交联的主体 成膜树脂、热致酸发生剂、交联剂以及溶剂。判断某种BARC的好坏，关键在 于折射率n值、消光系数k值，与上层光刻胶的匹配度，需要调整n/k值到合 适的数值。

在ArF光刻胶中，底部抗反射层需要吸收多余的193nm波长的光，来达到 提高线条形貌的目的。已有专利CN201810796829.5，采用修饰BARC主体树 脂结构的方法，增加特定的吸收基团来调节n/k值，以达到抗反射的作用。但 在实际研究中，由于聚合物分子具体结构的不同，会导致BARC的n/k值发生 改变，而且，在树脂结构修饰时，精确控制树脂组成和n/k值的难度较大，因 此，需要一个简便的方法来调整BARC的n/k值。

发明内容

1.解决的技术问题

基于上述问题描述，本发明的目的在于提供一种新型底部抗反射涂层组合 物，该组合物使用含芳环结构的交联剂，作为BARC吸光性能的调节，大大降 低了BARC产品在n/k值方面的调整难度，减少了光刻胶底部界面出现反射和 诸如驻波等问题，提高了光刻工艺中线宽解析度。

本发明的又一目的是提供一种新型底部抗反射涂层组合物的制备方法，通 过该方法制备的新型底部抗反射涂层组合物，具有方便调整n/k值的优点。

2.技术方案

为了实现上述目的，本发明提供一种新型底部抗反射涂层组合物，包含下 述质量百分比的原料：主体树脂0.5％-15％、含芳环结构的交联剂A 5％-15％、 交联剂B 0.1％-5％、热敏酸0.1％-1％、余量为溶剂。

优选地，所述主体树脂质量百分比为0.5％-5％，更优选0.5％-1.5％。

进一步地，所述主体树脂是取代丙烯酸脂聚合物、取代甲基丙烯酸脂聚合 物或取代苯乙烯聚合物的任意一种或任意混合物。

进一步地，所述主体树脂的分子量为4000-100000。

进一步地，所述主体树脂包含吸光官能团、交联官能团和辅助官能团，结 构式为：

更进一步地，所述主体树脂的吸光官能团、交联官能团和辅助官能团的数 量百分比是10％-50％：5％-40％：10％-85％。

更进一步地，所述吸光官能团是含有苯环的官能团，具体有苯基、甲苯基、 二甲苯基、氯苯基、氟苯基、联苯基等其它苯环数在20以内的取代芳基衍生物。