[發明專利]具有抗反射特性的下層組合物

有效

• 申請號: 200980148064.3
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN102227458A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 尹敬皓;李鎮國;田桓承;金旼秀;宋知胤
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: C08G61/02
• 分類號: C08G61/02;C08G61/00;C08L65/00;G03F7/004
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術領域

本發明涉及一種用于平版印刷方法的具有抗反射特性的下層組合物。

背景技術

在包含制造顯微結構(例如，微機械及磁阻式磁頭)的微電子產業及其它相關產業，具有降低結構形狀尺寸的持續需求。在微電子產業，具有降低微電子裝置的尺寸以在一特定芯片尺寸提供多個電路的需求。

有效的平版印刷技術對于達成結構形狀的降低是重要的。平版印刷術以在特定基底上直接形成圖像及產生通常用于該影像形成的掩模的觀點而言影響顯微結構的制造。

通常的平版印刷方法涉及將一輻射敏感性抗蝕劑圖像式曝光在成像的輻射下以形成圖案化的抗蝕劑層。其后，圖像通過將經曝光的抗蝕劑層與特定物質(通常為堿性顯影水溶液)接觸而顯影。然后，存在于圖案化的抗蝕劑層的開口的物質經蝕刻而將圖案轉移至下面的材料。完成該轉移后，抗蝕劑層的剩余部分被移除。

為了在大部分平版印刷方法的更佳解析，使用抗反射涂層(ARC)以使成像層(例如，輻射敏感性抗蝕劑材料層)與下層之間的反射性達最小。但是，因為該成像層的許多部分在形成圖案后的ARC蝕刻期間被移除，在其后的蝕刻步驟可能進一步需要形成圖案。

換言之，在某些平版印刷成像方法中，抗蝕劑未提供對其后蝕刻步驟的達到足以使所期望的圖案充分有效地轉移至該抗蝕劑的層下的程度的阻抗性。在實際應用(例如，根據下層材料的類型，需要極薄的抗蝕劑層，待蝕刻的下層材料是厚的，需要大的蝕刻厚度，和/或需要使用特定蝕刻劑的情況)中，使用所謂的“硬掩模層”作為圖案化的抗蝕劑層與可通過轉移自圖案化的抗蝕劑而形成圖案的下層材料之間的中間層。硬掩模層必須能接受來自圖案化的抗蝕劑層的圖案，并能耐受將圖案轉移至下層材料所需的蝕刻。

雖然多種硬掩模材料是已知的，但仍持續需要改進的下層組合物。因為傳統的硬掩模材料難以涂敷至基底，可能需要使用化學及物理氣相沉積、特定溶劑，和/或高溫烘烤。因此，可利用旋涂技術涂敷的下層組合物是所期望的。可以容易的方式使用位于其上的光阻層作為掩模而選擇性蝕刻且同時能耐受使用硬掩模層作為硬掩模以將一下層金屬或硅化合物層圖案化所需的蝕刻的下層組合物也是所期望的。一種提供優異的貯存特性并避免與一成像抗蝕劑層的不必要相互作用(例如，來自硬掩模的酸污染)的硬掩模組合物是進一步所期望的。具有對抗于較短波長(例如，157nm、193nm，及248nm)的成像輻射的特定光學特性的下層組合物也是所期望的。

發明內容

本發明的一方面提供一種適用于平版印刷方法的新穎下層組合物，其顯示出高蝕刻選擇性，足以耐多次蝕刻，且使抗蝕劑及下層之間的反射性達最小。

本發明的另一方面提供一種使用下層組合物來圖案化基底上的下層材料層的方法。

根據本發明的一方面，提供了由以下化學式1或2表示的含芳香環的聚合物。

[化學式1]

在以上化學式1中，1≤n＜250，且R1包含選自下列化學式1A的一種。

[化學式1A]

[化學式2]

在以上化學式2中，1≤n＜250，R1與化學式1中的相同，R2包含選自下列化學式2A的一種，且R3是選自化學式2B的一種。

[化學式2A]

[化學式2B]

本發明提供一種抗反射下層組合物，包含(a)至少一種由如上化學式1或2表示的含芳香環聚合物，及(b)有機溶劑。

下層組合物包含(a)1至30wt％的含芳香環聚合物，及(b)70至99wt％的有機溶劑，且此含芳香族環聚合物具有1000至50,000的重均分子量。

本發明還提供一種用于圖案化基底上的下層材料層的方法，包含(a)在基底上提供材料層，(b)于該材料層上使用組合物形成抗反射下層，(c)在抗反射下層上形成輻射敏感性的成像層，(d)將該輻射敏感性成像層圖案式曝光于輻射下，以在成像層中形成經輻射曝光的區域的圖案，(e)選擇性地移除輻射敏感性成像層及下層的部分以曝露材料層的部分，及(f)蝕刻材料層的曝露部分以使材料層形成圖案。

本發明的抗反射下層組合物可用于形成具有適于在深UV(DUV)范圍(例如，ArF(193nm)及KrF(248nm))作為抗反射膜的折射率和吸收率的膜。因此，本發明的抗反射下層組合物顯示出極高的用于平版印刷術的蝕刻選擇性且能充分耐多次蝕刻。此外，因為本發明的抗反射硬掩模組合物可使抗蝕劑及下層間的反射性達最小，其可用于提供對圖案輪廓及裕度而言具有更佳結果的平版印刷結構。

具體實施方式

下面，將更詳細地說明本發明。