[發明專利]與外涂的光致抗蝕劑一起使用的涂料組合物

有效

• 申請號: 201110463317.5
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102621813A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: O·昂格伊;V·簡恩;S·克雷;A·贊皮尼
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: G03F7/09
• 分類號: G03F7/09;C09D167/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 顧敏

本發明涉及尿嘧啶組合物，其尤其可作為在外涂的光致抗蝕劑之下的涂料組合物的一個組分。

光致抗蝕劑是用于將圖像轉移至基材的光敏感性膜。光致抗蝕劑的涂料層是在基材上形成的，然后光致抗蝕劑層穿過光掩膜在活性隔射源下曝光。光掩膜具有對活性隔射不透光的區域和對活性輻射透光的其他區域。在活性輻射下曝光使得光致抗蝕劑涂層發生光誘導或者化學轉變，從而將光掩膜的圖案轉移到光致抗蝕劑涂覆的基材上。曝光后，顯影光致抗蝕劑以提供允許對基材的選擇性處理的浮雕圖像。

光致抗蝕劑主要使用是在半導體制造中，其目標是將高拋光的半導體薄片如硅或者砷化鎵轉換成可執行電路功能的電子傳導線路復合矩陣。實現這個目標的關鍵是合適的光致抗蝕劑工藝。雖然在各種光致抗蝕劑工藝步驟中具有強烈的相關，但在實現高分辨率光致抗蝕劑圖像中，曝光是被認為最重要的步驟之一。

用于曝光光致抗蝕劑的活性輻射的反射經常造成對光致抗蝕劑中形成的圖像的分辨率的限制。來自基材/光致抗蝕劑界面的輻射反射可在光致抗蝕劑中產生輻射強度的空間差異，導致光致抗蝕劑在顯影時線幅的非均一性。輻射還可以由基材/光致抗蝕劑界面散射到光致抗蝕劑區域，這種曝光是非預期的，再次導致線幅差異。

已經使用的用于減少反射輻射難題的一個途徑是在基材表面和光致抗蝕劑涂層之間插入輻射吸收層。參見U.S.2007026458和2010029556。

電子器件制造商不斷地尋求提高減反射涂層上形成圖案的光致抗蝕劑圖像的分辨率。

在一方面，我們提供新的尿嘧啶型單體，其在形成不同的位于底層的(underlying)減反射涂料組合物中的樹脂是有用的。

在進一步的方面，我們提供在此披露的含有反應性尿嘧啶型單體的樹脂。

本發明優選的涂料組合物的樹脂可含有一個或多個聚酯鍵合。優選的樹脂也可以包含除尿嘧啶基團之外的基團如氰脲酸酯基團。

在更進一步的方面，我們還提供含有在此披露的樹脂的減反射組合物。優選的位于底層的減反射涂層組合物的額外的組分包括交聯的官能團或者材料。優選的位于底層的涂料組合物被配制為用于旋轉涂覆至期望的基材如微電子晶片的有機溶劑組合物。

優選的本發明的位于底層的涂料組合物在調整水接觸角的處理之前是交聯的。這樣的交聯包括固化和在一個或多個組合物組分間形成共價鍵的反應。

在用于減反射性應用時，本發明的位于底層的組合物也優選包含含有發色團基團的組分，所述發色團基團能吸收不期望的被用于使外涂抗蝕劑層曝光的輻射以防止其反射回抗蝕劑層。這樣的發色團基團可與其他組合物組分諸如樹脂或者酸產生劑化合物一起存在，或者組合物可包含含有所述發色團單元的另一個組分，例如小分子(例如，Mw小于約1000或者500)，其含有一個或多個發色團部分，諸如一個或者多個任選取代的苯基、任選取代的蒽基或者任選取代的萘基基團。

一般的，優選的用于包含在本發明涂料組合物中的尤其是那些用于減反射應用的發色團同時包含單環和多環芳香族基團，例如任選取代的苯基、任選取代的萘基、任選取代的蒽基、任選取代的苯蒽基、任選取代的喹啉基等。特別優選的發色團可根據用于曝光外涂抗蝕劑層的輻射而變。更特別的是，對于在248nm曝光的外涂抗蝕劑，任選取代的蒽基和任選取代的萘基是優選的減反射組合物的發色團。對于在193nm曝光外涂抗蝕劑，任選取代的苯基和任選取代的萘基是特別優選的減反射組合物的發色團。優選的，這樣的發色團基團是鍵合到(例如，側基)減反射組合物的樹脂組分上。

如上所述，本發明的涂料組合物優選是交聯組合物，并且包含一種在如熱或者活性輻射處理下會交聯或以其它方式固化的材料。典型的，所述組合物將包含一種交聯劑組分，例如，一種含胺的材料諸如三聚氰胺，甘脲(glycouril)或者苯胍胺化合物或者樹脂。優選的，本發明的交聯組合物可通過對組合物涂層進行熱處理來固化。合適的，所述涂料組合物還包含酸，或者更優選的是酸產生劑化合物，特別是熱酸產生劑化合物，以促進交聯反應。

對于用作減反射涂料組合物，以及其他應用諸如塞孔(via-fill)，優選的在將光致抗蝕劑組合物層涂敷在組合物層之前，使所述組合物交聯。