[發明專利]抗反射涂層組合物

無效

• 申請號: 00802540.1
• 申請日: 2000-11-08
• 公開（公告）號: CN1335945A
• 公開（公告）日: 2002-02-13
• 發明（設計）人: 高野祐輔;田中初幸;李東翰
• 申請（專利權）人: 克拉瑞特國際有限公司
• 主分類號: G03F7/11
• 分類號: G03F7/11;C08L33/02
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所
• 代理人: 劉激揚

發明領域

本發明涉及一種抗反射涂層組合物，更具體地說，涉及一種通過光刻技術形成圖案時可防止在抗蝕劑表面上入射光和襯底反射的光反射的抗反射涂層組合物，還涉及一種采用該抗反射涂層組合物形成圖案的方法。

背景技術

在生產半導體元件領域中，廣泛采用平版印刷術，其中，在諸如硅片的襯底上形成光致抗蝕劑涂層，在用光化光線進行選擇性曝光后，進行顯影處理以在襯底上形成抗蝕劑圖案。

近年來，已迅速地發開出在平版印刷術中加工尺寸的微型化處理方法，以實現大規模集成電路LSI領域中更高的集成度。在加工尺寸的微型化中，已在各個方面提出了各種方案，如曝光裝置、光致抗蝕劑、抗反射涂層等。

目前廣泛采用短波長和單一波長輻射進行曝光，如i-線曝光過程，但這會引起入射光、來自光致抗蝕劑/襯底界面的反射光和在光致抗蝕劑層內光致抗蝕劑/空氣界面處反射光的再反射光間的相互干擾。這種相互干擾會造成駐波問題或多次反射問題，這是因為在光致抗蝕劑層內基本曝光量變化對形成的抗蝕劑圖案的有害影響。結果，在線圖案形成過程中，可能會導致抗蝕劑圖案線寬度均勻性不足，或者，在步進的襯底上形成接觸空穴過程中，會導致孔缺乏，其原因是，由于抗蝕劑層在厚度上不均勻而使基本感光度間存在差異。

為了解決上述問題，常規采用的方法是，在光致抗蝕劑層上形成抗反射涂層，并且也提出了各種用于此抗反射涂層中的抗反射涂層組合物。例如，日本未經審查的專利公開第188598/1993號就描述了一種涂敷于光致抗蝕劑層上的抗反射涂層組合物，其包含水溶性聚合物粘合劑和一種官能團氟碳化合物。在這些方法中，采用了用于i-線的光致抗蝕劑和抗反射涂層，結果，抗蝕劑圖案有時會形成T形頂，在一定程度上這取決于抗蝕劑的配方、加熱處理的溫度等，這又成為一個問題。

另一方面，現已提出并已部分實施的是采用有效地用于形成更精細圖案的短波源，如采用遠紫外射線如KrF受激準分子激光(248nm)、ArF受激準分子激光(193nm)等，甚至X射線或電子束作為曝光輻射源的方法。在采用這些短波長輻射源的方法中，已提出采用化學增強的抗蝕劑作為優選的光致抗蝕劑。

在采用這種化學增強的抗蝕劑作為光致抗蝕劑的情形下，例如在上述日本未經審查的專利公開第188598/1993號中提出的抗反射涂層組合物可能會造成在抗反射涂層組合物和光致抗蝕劑中組份間的混合，這導致正型抗蝕劑形成T形頂，或負型抗蝕劑形成圓形頂。日本未經審查的專利公開第69120/1994號描述了將已被調節至堿性的抗反射涂層組合物涂敷至含酚醛清漆樹脂和萘醌二疊氮化物化合物的抗蝕劑上，從而在光致抗蝕劑層與作為催化劑包含于抗反射涂層組合物中的堿進行交聯反應。結果，光致抗蝕劑層的表面輕微溶解，從而可獲得有少量層損失的優良圖案。但是，該方法存在的問題是，僅可應用于包含酚醛清漆樹脂和萘醌二疊氮化物的正型抗蝕劑。

鑒于此，本發明的目的就是提供一種抗反射涂層組合物，其不會引起上述采用常規抗反射涂層組合物會造成的問題，即，其決不會存在圖案變形問題，特別是由于組合物的組份與抗蝕劑間相互混合而引起的化學增強的正型抗蝕劑形成T形頂或負型抗蝕劑形成圓形頂的問題。

本發明的另一個目的是，提供一種形成抗蝕劑圖案的方法，甚至在光致抗蝕劑層上通過涂敷形成抗反射涂層時，也能夠形成具有優異圖案輪廓的抗蝕劑圖案。

發明公開

經過深入研究，本發明的發明人發現，上述目的可通過將以下的抗反射涂層組合物涂敷至光致抗蝕劑層上實現，所述的組合物包含至少下述(a)、(b)、(c)和(d)，基于此發現，完成了本發明。

即，本發明涉及一種抗反射涂層組合物，其至少包含下述的(a)、(b)、(c)和(d)：

(a)聚丙烯酸；

(b)聚乙烯基吡咯烷酮；

(c)C_nF_2n+1COOH(其中，n為整數3～11)；和

(d)四甲基氫氧化銨。

本發明還涉及一種形成抗蝕劑圖案的方法，該方法包括將上述抗反射涂層組合物涂敷至光致抗蝕劑層上。

以下更詳細地描述本發明。