[發明專利]含有氟化熱酸產生劑的面漆組合物

在審

• 申請號: 201710991883.0
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN108017970A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: I·考爾;D·康;C·劉;G·波勒爾斯;M·李
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限責任公司
• 主分類號: C09D133/10
• 分類號: C09D133/10;C09D7/63;C09D7/65;C09D7/20;G03F7/004
• 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

本發明提供面漆組合物，其包括：基質聚合物；表面活性聚合物；包含陰離子和陽離子的離子性熱酸產生劑，其中所述陰離子、所述陽離子或所述陰離子和所述陽離子經氟化；和溶劑。還提供經涂布襯底和利用所述面漆組合物的圖案形成方法。本發明特別適用于光刻工藝，在制造半導體裝置中作為光致抗蝕劑面漆層。

技術領域

本發明涉及可以在光刻工藝中涂覆在光致抗蝕劑組合物上方的面漆組合物。本發明另外涉及經涂布襯底和使用面漆組合物形成圖案的方法。本發明特別適用于半導體制造工業以形成半導體裝置。

背景技術

在半導體裝置中實現納米(nm)尺度特征尺寸的一種方法為在曝光光致抗蝕劑層時使用較短波長的光。但是，發現在低于193nm曝光波長透明的材料的困難已使得浸沒式光刻方法通過使用液體將更多光聚集到膜中而增加透鏡的數值孔徑。浸沒式光刻在成像裝置的最后一個表面與所處理的襯底(例如半導體晶片)上的第一表面之間采用相對高折射率流體。

在浸沒式光刻中，浸沒流體與光致抗蝕劑層之間的直接接觸可以引起光致抗蝕劑組分瀝出到浸沒流體中。這種瀝出可以造成光學鏡頭的污染并且引起浸沒流體的有效折射率和透射特性改變。致力于解決此問題，已開發面漆材料用于在浸沒流體與底層光致抗蝕劑層之間形成阻擋層。參見例如Gallagher等人的美國專利申請公開號2007/0212646A1，和Wang等人的2007/0087286和2010/0183976A1。

在圖案化高縱橫比光致抗蝕劑線-空間圖案中，已觀測到抗蝕圖案崩潰的出現。相信圖案崩潰由于表面張力效應而在抗蝕劑顯影工藝期間發生，所述表面張力效應可隨著高縱橫比抗蝕圖案之間的間距減小而變得放大。

所屬領域中需要解決一個或多個與現有技術水平相關的問題，和用于利用此類材料的圖案形成方法的面漆組合物。

發明內容

根據本申請的第一方面，提供面漆組合物。面漆組合物包含：基質聚合物；表面活性聚合物；包含陰離子和陽離子的離子性熱酸產生劑，其中陰離子、陽離子或陰離子和陽離子經氟化；和溶劑。

根據本發明的另一方面，提供經涂布襯底。經涂布襯底包含：半導體襯底；半導體襯底上方的光致抗蝕劑層；和光致抗蝕劑層上方的由如本文所述面漆組合物形成的面漆層。

根據本發明的另一方面，提供圖案形成方法。所述圖案形成方法包含：(a)在襯底上方形成光致抗蝕劑層；(b)在光致抗蝕劑層上方形成面漆層，其中面漆層由如本文中所述的面漆組合物形成；(c)使面漆層和光致抗蝕劑層曝光于活化輻射；以及(d)使經曝光面漆層和光致抗蝕劑層與顯影劑接觸以形成光致抗蝕劑圖案。

“任選經取代”的各種材料和基團可在一個或多個可用的位置，通常在另外由氫原子占據的位置適當地經取代。除非另有規定，否則“經取代”應理解為意指包括至少一個非氫取代基，如鹵素(即F、Cl、Br、I)、羥基、氨基、硫醇、羧基、羧酸酯基、酯、醚、酰胺、腈、硫基、二硫基、硝基、C1-18烷基、C1-18烯基(包括降冰片烯基)、C1-18烷氧基、C2-18烯氧基(包括乙烯醚)、C4-18芳基、C6-18芳氧基、C7-18烷基芳基或C7-18烷基芳氧基，任選地包括一個或多個雜原子。除非另外指明，否則如本文所用：“Mw”意指重量平均分子量；“Mn”意指數目平均分子量；“PDI”意指多分散指數＝Mw/Mn；“共聚物”包括含有兩種或更多種不同類型的聚合單元的聚合物；“烷基”、“亞烷基”等包括直鏈、分支鏈和環狀結構；且冠詞“一(a/an)”包括一或多。

具體實施方式

面漆組合物