[發(fā)明專利]使用含硅墊層的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711290314.X
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108227374A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·崔;P·J·拉博姆;C·A·卡特勒;S·山田;J·F·卡梅倫;W·威廉姆斯
• 申請（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/075
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;胡嘉倩

提供采用可濕剝離墊層組合物制造電子裝置的方法，所述組合物包含：聚合物的縮合物和/或水解產(chǎn)物，所述聚合物包含一種或多種具有可縮合含硅部分的第一不飽和單體作為聚合單元，其中所述可縮合含硅部分位于所述聚合物主鏈的側(cè)位。

本發(fā)明大體上涉及墊層以及其使用方法，并且尤其涉及可濕剝離含硅墊層以及其用于制造電子裝置的用途。

在常規(guī)光刻方法中，使用抗蝕圖案作為掩模，通過適合蝕刻方法，如通過反應(yīng)性離子蝕刻(reactive ion etch，RIE)將圖案轉(zhuǎn)印到襯底。所用抗蝕劑厚度的不斷減小使得抗蝕圖案不適合作為通過RIE方法轉(zhuǎn)印圖案的掩模。因此，已經(jīng)研發(fā)出使用三個、四個或更多個層作為轉(zhuǎn)印圖案的掩模的替代方法。舉例來說，在三層方法中，在墊層/有機(jī)平坦化層與抗蝕劑層之間布置有含硅抗反射層。由于這些層具有對氟和含氧RIE化學(xué)物質(zhì)的交替選擇性，因此這種三層方案能夠?qū)崿F(xiàn)高選擇性圖案從含Si層上的抗蝕圖案轉(zhuǎn)印到墊層下的襯底。

含硅墊層對氧化物蝕刻化學(xué)物質(zhì)的抗性允許這個層充當(dāng)蝕刻掩模。此類含硅墊層包含交聯(lián)硅氧烷網(wǎng)絡(luò)。這些材料的抗蝕刻性由硅含量引起，其中較高硅含量提供較好抗蝕刻性。在當(dāng)前193nm平版印刷方法中，此類含硅墊層含有≥40％的硅。這些材料中如此高的硅含量和硅氧烷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得其去除具有挑戰(zhàn)性。含氟等離子體與氫氟酸(HF)可用于去除(或剝離)這些含硅層。然而，F(xiàn)-等離子體和HF將不僅去除這些含硅材料，而且去除期望保留的其它材料，如襯底。使用較高濃度(如≥5wt％)的四甲基氫氧化銨(TMAH)進(jìn)行濕式剝離可用于去除這些含硅層中的至少一些，但這些較高濃度的TMAH也有損壞襯底的風(fēng)險。有時可使用“食人魚酸”(濃H₂SO₄+30％H₂O₂)去除具有相對較低硅含量(≤17％)的含硅層，但尚未證明此類方法可以成功用于硅含量較高的含硅材料。

Cao等人，《朗格繆爾(Langmuir)》，2008，24，12771-12778，已報告通過N-異丙基丙烯酰胺與甲基丙烯酸3-(三甲氧基硅烷基)丙基酯的自由基共聚、隨后通過水解交聯(lián)以及甲氧基硅烷基的縮合來形成微凝膠。Cao等人將此類材料描述為適用于生物應(yīng)用，如受控的藥物釋放材料、生物傳感器，以及用于組織工程。美國專利第9,120,952號使用與Cao等人參考文獻(xiàn)中所公開的那些類似的材料用于化學(xué)機(jī)械平坦化加工。

美國公開專利申請第2016/0229939號公開一種用于形成對上部抗蝕圖案具有改善的粘附的含硅抗蝕劑墊層的組合物。在這個參考文獻(xiàn)中所公開的組合物使用含硅聚合物，所述含硅聚合物包含具有在聚合物主鏈側(cè)位的苯基、萘或蒽基的重復(fù)單元，其中苯基、萘或蒽基被以下取代

其中L代表H、具有1至10個碳的脂肪族單價烴或單價芳香基，并且*表示與苯基、萘或蒽基之連接點；和具有側(cè)位硅基的重復(fù)單元，所述硅基含有鍵結(jié)于硅的一個或多個羥基或烷氧基。含硅聚合物可以進(jìn)行水解或縮合。根據(jù)這個參考文獻(xiàn)，與芳香環(huán)直接鍵結(jié)的碳上的充當(dāng)離去基團(tuán)的OL基團(tuán)的存在改變膜表面，從而提高圖案粘附性。這些組合物的優(yōu)點是在精細(xì)圖案的形成中幾乎不出現(xiàn)圖案塌陷。這個參考文獻(xiàn)不解決對可以通過濕剝離去除的含硅墊層的需求。

本發(fā)明提供一種方法，包含：(a)使用包含一種或多種聚合物的縮合物和/或水解產(chǎn)物的組合物涂覆襯底來形成涂層，所述聚合物包含一種或多種具有可縮合含硅部分的第一不飽和單體作為聚合單元，其中可縮合含硅部分位于聚合物主鏈的側(cè)位；(b)將涂層固化而形成聚合墊層；(c)在聚合墊層上布置光致抗蝕劑層；(d)對光致抗蝕劑層進(jìn)行圖案逐次曝光來形成潛像；(e)使?jié)撓耧@影來形成其中具有浮雕圖像的圖案化光致抗蝕劑層；(f)將浮雕圖像轉(zhuǎn)印到襯底上；和(g)通過濕剝離去除聚合墊層。本發(fā)明還提供一種經(jīng)涂布的襯底，其包含可濕剝離的一種或多種聚合物的縮合物和/或水解產(chǎn)物的涂層，所述聚合物包含一種或多種具有可縮合含硅部分的第一不飽和單體作為聚合單元，其中可縮合含硅部分位于電子裝置襯底上的聚合物主鏈的側(cè)位。本發(fā)明聚合物優(yōu)選地不含具有兩個或更多個活性可聚合雙鍵的單體的重復(fù)單元。優(yōu)選地，本發(fā)明聚合物不含氟烷基取代基。本發(fā)明聚合物優(yōu)選地不含具有下式的取代基的側(cè)位芳香環(huán)