[發明專利]與外涂布光致抗蝕劑一起使用的涂料組合物

有效

• 申請號: 201611015528.1
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106814543B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 沈載桓;趙廷奎;E·曹;李惠元;樸琎洪;E·H·柳;林載峰
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料韓國有限公司
• 主分類號: G03F7/11
• 分類號: G03F7/11;C09D133/14;C08F8/14;C08F120/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;胡嘉倩

在一個優選方面，提供了有機涂料組合物，特別是與外涂布光致抗蝕劑一起使用的抗反射涂料組合物，所述組合物包含1)一個或多個縮水甘油基；和2)一個或多個芳香族基，每個芳香族基包含兩個或更多個包含羥基、硫醇和/或胺部分的取代基。還提供了含兒茶酚聚合物及其制備方法。

背景技術

本發明涉及組合物，并且具體來說涉及用于微電子應用的抗反射涂料組合物。在一個優選的方面，本發明的組合物包含1)一個或多個縮水甘油基；和2)一個或多個芳香族基，芳香族基各自包含兩個或更多個包含羥基、硫醇和/或胺部分的取代基。本發明的優選組合物與外涂布光致抗蝕劑組合物一起使用且可稱為底部抗反射組合物或“BARC”。

光致抗蝕劑為用于將圖像轉印到襯底的感光膜。在襯底上形成光致抗蝕劑涂層并且隨后經由光掩模使光致抗蝕劑層曝光于活化輻射源。在曝光之后，光致抗蝕劑經顯影，以提供允許選擇性處理襯底的浮雕圖像。

用于曝光光致抗蝕劑的活化輻射的反射通常對光致抗蝕劑層中圖案化的圖像的分辨率造成限制。來自襯底/光致抗蝕劑界面的輻射的反射可產生光致抗蝕劑中的輻射強度的空間變化，導致顯影時的非均一光致抗蝕劑線寬。輻射還可從襯底/光致抗蝕劑界面散射到光致抗蝕劑的不預期曝光的區域中，再次導致線寬變化。

用于減少反射輻射問題的一種方法已是使用在襯底表面和光致抗蝕劑涂層之間插入的輻射吸收層(抗反射組合物層)。參見美國專利8338078；69270152；5677112；8481247；8012670；6818381；和7846638；WO067329A1以及EP2000852。

SiO₂、TiN和其它金屬為在其上涂布有光致抗蝕劑和抗反射組合物的常見襯底。氮氧化硅(SiON)層和其它無機物如Si₃N₄涂層已經用于半導體器件制造，例如作為蝕刻終止層和無機抗反射層。參見美國專利6,124,217；6,153,504以及6,245,682。

具有光致抗蝕劑浮雕圖像的圖案轉印經常優選干式蝕刻。然而，在干式蝕刻方法中使用的等離子體可對薄氧化物層和氮化物層(如可用于快閃存儲器制造)引起損傷。因此，由于濕式蝕刻方法的相對更溫和條件，濕式蝕刻通常用于此類更易碎襯底的圖案轉印。

已經使用氫氧化銨和過氧化氫的水性混合物或酸如硫酸和過氧化物如過氧化氫的混合物進行對金屬氮化物(如氮化鈦(TiN)的濕式蝕刻。參見例如US 2006/0226122。

此類使用常規濕式蝕刻劑的問題是其缺乏選擇性。這些濕式蝕刻劑通常侵蝕周圍結構，導致蝕刻或特別是一些光致抗蝕劑的情況下溶脹和/或喪失對光致抗蝕劑涂覆到其上的襯底的粘附。隨著臨界尺寸持續減小，此類缺乏選擇性變得越來越無法接受。

因此，將期望具有與外涂布光致抗蝕劑一起使用的新穎抗反射組合物。將特別期望具有展現增強的性能且可提供圖案化到外涂布光致抗蝕劑中的圖像的增加分辨率的新穎抗反射組合物。還將期望具有用于涂覆到金屬襯底表面上并且將提供包括通過濕式蝕刻方法的良好分辨率和金屬襯底粘附性的新穎抗反射組合物。

發明內容

我們現在提供可與外涂布光致抗蝕劑組合物一起使用的新穎涂料組合物。在優選方面，本發明的涂料組合物可充當外涂布抗蝕劑層的有效抗反射層。

在優選的實施例中，提供了有機涂料組合物，特別是與外涂布光致抗蝕劑一起使用的抗反射組合物，其可展現出對底層金屬襯底表面(如包含SiO₂或TiN的襯底表面)的增強粘附性。在優選方面，此類增強的粘附性可通過對底層金屬層如SiO₂或TiN的濕式蝕刻處理或對覆蓋金屬層(如金屬層包含氧化物或氮化物，例如SiO₂或TiN)的涂層的濕式蝕刻而展現。