[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: 201810563354.5
• 申請日: 2018-06-02
• 公開（公告）號: CN109143783B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 李惠元;沈載桓;S·J·林;樸琎洪;Y·R·申
• 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;C09D5/00;C09D167/00
• 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

在優選的方面，提供了有機涂料組合物，特別是與外涂光致抗蝕劑一起使用的抗反射涂料組合物，其包含1)一個或多個經取代尿嘧啶部分；和2)一個或多個反應的二羧酸基團。

技術領域

本發明涉及用于微電子應用的組合物，并且確切地說，抗反射涂料組合物。本發明的優選組合物包含具有一個或多個經取代尿嘧啶部分和一個或多個反應的脂肪族二羧酸基團的樹脂。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并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通過光掩模使光致抗蝕劑層暴露于活化輻射源。在暴露之后，使光致抗蝕劑顯影，從而得到允許襯底的選擇性加工的浮雕圖像。

用于暴露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暴露的區域中，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US 20030004901；76915556；US 2006057501；US 2011/0033801；JP05613950B2；JP05320624B2；以及KR1270508B1。

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并且轉而需要抗反射組合物的不斷增加的性能。

為了獲得更高的分辨率，蝕刻底部抗反射涂層(BARC)所需的時間減少了。減少蝕刻時間可以使成像抗蝕劑層的損傷最小化，從而提高分辨率。下層組合物層相對于光致抗蝕劑層的蝕刻速率可以確定在干法蝕刻步驟期間有多少抗蝕劑損失。芯片制造商日益要求快速蝕刻BARC。

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。在其它性能中，表現出快干蝕刻速率的下層涂料組合物將是非常需要的。

發明內容

我們現在提供新的下層涂料組合物，其包含一種或多種樹脂，所述樹脂包含1)一個或多個經取代尿嘧啶部分；和2)一個或多個反應的二酸基團。如本文所提及的，二酸基團在與其它材料反應以形成樹脂之前將具有兩個羧基(-COOH)部分。

在某些優選的方面，涂料組合物樹脂可以進一步包含3)一個或多個經取代異氰脲酸酯部分。

我們發現，本發明的優選涂料組合物可以在抗蝕劑等離子體蝕刻劑中表現出快速的蝕刻速率。參見例如在之后的實例中闡述的結果。

組合物的樹脂的優選尿嘧啶部分被電負性基團如硝基和鹵素特別是氟取代。本發明組合物的樹脂的優選的反應的二酸基團包括不具有芳香族取代的二酸基團(即脂肪族二酸基團)。

所述組合物的優選樹脂具有相對高的Ohnishi參數值，如至少7，更優選7至14或8至12或9至12。如本文所提及的，Ohnishi參數值代表作為NT/(NC-NO)的函數的聚合物中的有效碳含量，其中NT是原子總數，NC是碳原子數，并且NO是氧原子的數量。

本發明的優選樹脂包括基于樹脂總重量包含尿嘧啶和反應的二羧酸組分的量為20至70重量％的那些樹脂，甚至更優選其中尿嘧啶和反應的二羧酸組分的存在量基于樹脂總重量為20或30至40、50或60重量％。

本發明優選的涂料組合物還可以包含單獨的交聯劑組分。這種交聯劑可以與樹脂組分反應，例如在組合物的涂層熱處理過程中，在其上涂覆光致抗蝕劑層之前。優選的交聯劑包括胺基材料，如甘脲材料。