[發明專利]與外涂布光致抗蝕劑一起使用的涂料組合物

在審

• 申請號: 201710289617.3
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107422607A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 李晶真;林載峰;尹準漢;姜智熏
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料韓國有限公司
• 主分類號: G03F7/09
• 分類號: G03F7/09;G03F7/16;C09D175/06;C09D7/12
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司11280
• 代理人: 徐舒

技術領域

本發明涉及用于微電子應用的組合物，且確切地說，抗反射涂層組合物。本發明的組合物包含熱酸產生劑，其包含：i)具有一或多個選自任選經取代的烷基和任選經取代的雜烷基的環取代基的吡錠組分；和ii)磺酸組分。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”。

背景技術

光致抗蝕劑是用于將圖像轉移到襯底的感光膜。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，光致抗蝕劑被顯影，得到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為使用插入在襯底表面與光致抗蝕劑涂層之間的輻射吸收層。參見美國專利8623589和6887648。

對于許多高性能光刻應用，利用特定抗反射組合物以提供所需性能特性，如最優吸收特性和涂布特征。參見例如上文所提到的專利文獻。盡管如此，電子裝置制造商不斷地尋求抗反射涂層上方圖案化的光致抗蝕劑圖像的增加的分辨率且轉而需要抗反射組合物的不斷增加的性能。

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。將尤其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的分辨率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。在優選方面中，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。

在特定方面中，提供涂料組合物，包括可用作用于外涂布光致抗蝕劑的抗反射涂層的組合物，其包含：1)樹脂；和2)包含以下的離子熱酸產生劑：i)具有一或多個選自任選經取代的烷基和任選經取代的雜烷基的環取代基的吡錠組分；和ii)磺酸組分。

我們已發現本發明熱酸產生劑可在用于調配抗反射涂層組合物的有機溶劑，如2-羥基異丁酸甲酯(HBM)、丙二醇甲基醚(PGME)和乳酸乙酯(EL)中展現顯著溶解性。

我們另外已發現本發明的涂料組合物可在光刻處理期間與外涂布光致抗蝕劑組合物一起產生減少的缺陷。

在某些優選方面中，吡錠組分的環氮未經取代。在其它優選方面中，吡錠組分包含一或多個選自C_1-6烷基和C_1-6烷氧基的環取代基。

可利用多種磺酸組分。在某些優選方面中，磺酸組分為任選經取代的芳基磺酸。

如所提及，優選的本發明的底層涂料組合物是用包含2-羥基異丁酸甲酯、丙二醇甲基醚和乳酸乙酯中的一或多種的溶劑組分調配。組合物的尤其優選的涂料組合物將用溶劑組分(組合物的總溶劑)調配，所述溶劑組分的至少10、20、30、40、50、60、70、80、90、95或更大重量％由2-羥基異丁酸甲酯、丙二醇甲基醚和乳酸乙酯中的一或多種組成。

關于抗反射應用，本發明的底層組合物還優選地含有包含發色團的組分，所述發色團可吸收用于曝光外涂布抗蝕劑層的不合需要的輻射，免于反射回抗蝕劑層中。樹脂或交聯劑可包含此類發色團，或涂料組合物可包含另一包含適合發色團的組分。

在與外涂布光致抗蝕劑一起使用中，涂料組合物可涂覆于襯底上，如上面可具有一或多個有機或無機涂層的半導體晶片。涂覆的涂層可任選地在用光致抗蝕劑層外涂布之前經熱處理。此類熱處理可引起涂料組合物層的硬化，包括交聯。此類交聯可包括一或多種組合物組分之間的硬化和/或共價鍵形成反應且可調節涂料組合物層的水接觸角。

此后，光致抗蝕劑組合物可涂覆于涂料組合物層上方，接著通過圖案化活化輻射對涂覆的光致抗蝕劑組合物層成像且成像的光致抗蝕劑組合物層經顯影，得到光致抗蝕劑浮雕圖像。

多種光致抗蝕劑可與本發明的涂料組合物組合使用(即外涂布)。與本發明的底層涂料組合物一起使用的優選光致抗蝕劑為化學放大抗蝕劑，尤其為負型光致抗蝕劑，其含有一或多種光敏化合物和含有在存在光生酸的情況下經歷解塊或裂解反應的單元的樹脂組分。

在優選方面中，光致抗蝕劑組合物被設計用于負型抗蝕劑，其中曝光區域在顯影過程之后保留，但正型顯影還可用于去除光致抗蝕劑層的曝光部分。