[發明專利]用于平版印刷加工的旋涂碳組合物

有效

• 申請號: 201280060464.0
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN103975418A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: V·克里西那莫西;D·M·蘇利文;王玉寶;林沁;S·西蒙斯
• 申請（專利權）人: 布魯爾科技公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/027;H01L21/205
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

發明背景

相關申請

本申請要求2011年10月10日提交的名為“用于平版印刷加工的旋涂碳組合物(SPIN-ON CARBON COMPOSITIONS FOR LITHOGRAPHIC PROCESSING)”的臨時申請系列號第61/545,313號的優先權，該文通過引用納入本文。

發明領域

本發明涉及從聚酰胺酸形成用于多層堆疊件及其微電子結構的富碳(旋涂碳)層的方法。

現有技術說明

隨著半導體工業持續地縮小部件的尺寸，單層光刻膠的厚度不足以完全地把圖案轉移至基片。因此，通常使用三層堆疊件(光刻膠-硬掩模-碳層)來把由光刻膠制備的圖案轉移到基片。可通過化學氣相沉積(CVD)或者旋涂來形成碳層。但是，CVD方法是昂貴的、具有低通量且把片暴露于苛刻的條件。目前，環氧甲酚酚醛是用于制造旋涂碳(“SOC”)層的最常見的材料，但這種材料熱穩定性低且碳含量低，導致在把圖案轉移到硅基片時的高升華和不良的抗扭曲性。此外，這種層在固化后難以除去。已經形成的其它SOC可通過干蝕刻除去。但是，干蝕刻要求苛刻的加工條件和特種設備，使得這種方法更不那么理想。

本領域需要具有高熱穩定性和光學常數、同時還可濕法除去的(可溶于顯影劑的)的改善的SOC層。此外，這些層應阻止或者最小化許多現有技術方法中存在的線“扭曲(wiggling)”。

發明內容

本發明提供一種形成微電子結構的方法。所述方法包括提供具有表面的基片。任選地，在所述表面上形成一種或更多種中間層，如果存在一種或更多種中間層，那么在所述表面上有最上的中間層。如果存在中間層則把一種組合物施涂到所述最上的中間層，或者，如果不存在中間層則施涂至所述基片表面。所述組合物包含分散或溶解在溶劑體系中的聚酰胺酸。加熱所述組合物來形成旋涂碳層或者富碳層，且所述富碳層是可溶于顯影劑的，且在約400℃的溫度下保持約10分鐘時具有小于約10％的重量損失。

本發明還提供了一種新穎的微電子結構。所述結構包括微電子基片，該基片包括表面和在所述表面上的一種或更多種中間層。如果存在一種或更多種中間層，那么在所述表面上有最上的中間層。如果存在中間層則富碳層在所述最上的中間層上，如果不存在中間層則該富碳層在所述基片表面上。所述富碳層：包括交聯的聚酰胺酸；是可溶于顯影劑的；以及在約400℃的溫度下保持約10分鐘時，具有小于約10％的重量損失。

附圖簡述

圖1是實施例26所演示的正性顯影照相平版印刷(40L/80P,16.8mJ)的掃描電子顯微鏡(“SEM”)照片；

圖2是實施例27中實施的負性顯影照相平版印刷(53S/105P,19.6mJ)的SEM照片；

圖3是實施例28中形成的蝕刻的旋涂碳層的SEM照片；

圖4顯示了來自實施例29的SOC制劑E-2的熱重分析(“TGA”)曲線；

圖5是如實施例30所述的SOC制劑E-2填充隔離的深接觸孔的SEM照片；

圖6是如實施例30所述的SOC制劑E-2填充致密深接觸孔的SEM照片；

圖7是顯示如實施例32所述的C₄F₈/Ar蝕刻后的SOC110D圖案的SEM照片；以及

圖8是顯示如實施例33所述的C₄F₈/Ar蝕刻后的制劑E-2圖案的SEM照片。

優選實施方式詳述

發明詳述

發明方法

更具體地，本發明提供用于形成微電子結構的方法，且特別適于多層工藝。在發明性方法中，把一種或更多種任選的中間層施涂到基片表面。合適的中間層包括選自下組的那些：旋涂硬掩模、CVD硬掩模以及旋涂碳層(不含聚酰胺酸)。可以使用任意常規的微電子基片。優選的基片包括選自下組的那些：硅、SiGe、SiO₂、Si₃N₄、SiON、鋁、鎢、硅化鎢、砷化鎵、鍺、鉭、氮化鉭、珊瑚、黑金剛石、摻雜磷或硼的玻璃、Ti₃N₄、鉿、HfO₂、釕、磷化銦，以及上述材料的混合物。所述基片的表面可以是平坦的，或者它可以包括形貌特征(通孔、溝槽、接觸孔、凸起特征、線條等)。在本文中,形貌表示基片表面之內或之上的結構的高度或深度。