[發(fā)明專利]用于光刻的組合物和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410310502.4
• 申請(qǐng)日: 2007-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN104407501B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·K·噶拉格爾;D·王
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/095
• 分類號(hào): G03F7/095;G03F7/11;G03F7/004;G03F7/039;G03F7/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 樊云飛

本發(fā)明提供了一種涂敷過的基片和一種處理光刻膠組合物的方法。所述涂敷過的基片包括：位于基片上的光刻膠組合物層；位于該光刻膠層上面的有機(jī)組合物，該有機(jī)組合物包含含有一種或多種親水基團(tuán)的共聚物樹脂；所述處理光刻膠組合物的方法包括：(a)在基片上施涂光刻膠組合物；(b)在所述光刻膠組合物上面施涂有機(jī)組合物，該有機(jī)組合物包含含有一種或多種親水基團(tuán)的共聚物樹脂；(c)將所述光刻膠層曝光于輻射，活化光刻膠組合物。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)人于2007年3月12日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?00710087658.0、發(fā)明名稱為“用于光刻的組合物和方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)交叉引用

本申請(qǐng)要求2006年3月10日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第60/781455號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)全文參考結(jié)合入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及施涂在用于浸漬光刻法(Immersion lithography)中的光刻膠組合物上面的外涂(overcoating)層組合物。

背景技術(shù)

光刻膠是用來將圖像轉(zhuǎn)移到基片的光敏薄膜。在基片上形成光刻膠涂層，然后將光刻膠層透過光掩模在活化輻射源下曝光。該光掩模具有對(duì)活化輻射為不透明的區(qū)域和對(duì)活化輻射為透明的其它區(qū)域。在活化輻射下曝射使光刻膠涂層發(fā)生光致的化學(xué)變化，從而將光掩模的圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠涂布的基片上。曝射之后，對(duì)光刻膠進(jìn)行顯影，產(chǎn)生允許對(duì)基片進(jìn)行選擇性處理的浮雕圖像。

半導(dǎo)體工業(yè)的增長(zhǎng)由Moore定理所推動(dòng)，該定理指出IC器件的復(fù)雜程度平均每?jī)赡瓯銜?huì)翻一番。這使得人們需要通過光刻法轉(zhuǎn)移特征尺寸越來越小的圖案和結(jié)構(gòu)。

一種獲得較小的特征尺寸的方法是使用較短波長(zhǎng)的光,但是由于很難找到對(duì)波長(zhǎng)小于193納米的輻射為透明的材料，因此人們選擇浸漬光刻法，通過簡(jiǎn)單地使用液體將更多的光匯聚在膜內(nèi)，從而增大透鏡的數(shù)值孔徑。浸漬光刻法在成像裝置的最后表面(例如KrF或ArF分檔器)與晶片或其他基材的第一表面之間使用較高折射率的液體。

已經(jīng)報(bào)道了浸漬顯微法是通過使用折射率大于空氣的液體增大透鏡的數(shù)值孔徑的方法。這種增大的程度是可以定量的，通過下式計(jì)算最小線寬W：

W＝k₁λ/NA 公式1

式中k₁是分辨率,λ是光的波長(zhǎng)，NA是數(shù)值孔徑。

對(duì)于折射率為1的空氣,數(shù)值孔徑的實(shí)際極限為0.93。對(duì)于折射率大于1的材料,可以基于下式獲得大于1的NA：

NA＝n sin(α)＝d/(2f) 公式2

代入NA，公式可簡(jiǎn)化如下：

W＝k₁λ/nsin(α) 公式3

式中n是浸漬液的折射率，α是透鏡的接收角。因此，對(duì)于折射率為1.47的水，在193納米的波長(zhǎng)下，可以有35納米的線寬。

人們已經(jīng)進(jìn)行了一定的努力來開發(fā)用于浸漬光刻的材料。參見美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2005/0239296號(hào)。但是目前人們尚未對(duì)浸漬光刻系統(tǒng)進(jìn)行深入而證據(jù)充分的研究。很顯然，人們需要用于浸漬光刻法的可靠而方便的光刻膠和成像工藝。

人們需要用于浸漬光刻法的新材料和新方法。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面中，我們提供了用于浸漬光刻法的新組合物(“外涂組合物”)和新方法。我們還提供了可用作涂敷在非浸漬成像法中的光刻膠層上的外涂層的新組合物。

具體實(shí)施方式

在一個(gè)優(yōu)選的方面中，本發(fā)明的外涂組合物包含共聚物(總共兩種不同的重復(fù)單元)。本發(fā)明的共聚物優(yōu)選包含一種或多種親水基團(tuán)，例如包含雜原子(N、O或S)的基團(tuán)，如酯、醚、醇、羧基或硫氧基(sulfoxy)。