[发明专利]抗反射涂料组合物及其工艺方法

说明书

本发明涉及一种含有聚合物的吸收性硬质掩模抗反射涂料组合物，其中所述聚合物在聚合物的主链上含有至少一个苯基单元和至少一个取代或未取代的芳族稠合环，以及涉及一种使用所述抗反射涂料组合物形成图像的方法。所述方法尤其可用于使用深紫外和极紫外（UV）区域的辐射将光刻胶成像。

光刻胶组合物在微光刻(lithgraphy)方法中用于制造微型化电子部件，如在制造计算机芯片和集成电路中。通常地，在这些方法中，首先将一个光刻胶组合物薄涂层膜施涂到一个基体材料上，如用于制造集成电路的硅基晶片。接着将涂覆的基体进行烘烤以蒸发光刻胶组合物中的溶剂和将涂层固定在基体上。烘烤过的基体涂覆表面随后经受对辐射的成像式曝光。

该辐射曝光在涂覆表面的曝光区域引起化学变化。可见光、紫外（UV）光、电子束和X射线辐射能是如今微光刻方法中常用的辐射类型。在该成像式曝光之后，将涂覆的基体用显影剂溶液处理以溶解和除去光刻胶中辐射曝光或未曝光的区域。

半导体器件微型化趋势已经导致使用对越来越短的辐射波长敏感的新型光刻胶以及导致使用极其复杂的多级体系以克服该微型化所伴随而来的困难。

光刻术中的吸收性抗反射涂层和底层被用于消除光从高反射性基体的背反射导致的问题。背反射性的两个主要不利之处在于薄膜干涉效应和反射缺口效应(reflective notching)。薄膜干涉或驻波导致关键线宽尺寸变化，该尺寸变化是由光刻胶膜中总的光强度变化引起的，因为光刻胶厚度变化或者反射和入射的曝光辐射干涉会导致驻波效应，驻波效应使得穿过该厚度的辐射均匀性失真而引起的。在光刻胶在含有使光散射通过光刻胶膜的形貌特征的反射基体上被图案化时反射缺口效应变得严重，导致线宽变化，并且在极端情况下，形成光刻胶完全损失的区域。在光刻胶下面和反射基体上面涂覆的抗反射涂层在光刻胶的光刻性能上提供了显著的改进。典型地，将抗反射底涂层施涂于基体上，然后在该抗反射涂层顶部施涂光刻胶层。将该抗反射涂层固化以阻止该抗反射涂层和光刻胶之间发生混合。将光刻胶成像式曝光和显影。然后将曝光区域的抗反射涂层典型地用不同的蚀刻气体进行干蚀刻，光刻胶图案从而被转移到基体上。在新的光刻技术中使用多个抗反射层和底层。在其中光刻胶提供不了足够的耐干蚀刻性的情况下，优选的是起到硬质掩模作用和在基体蚀刻过程中有高耐蚀刻性的光刻胶底层或抗反射涂层，一种途径是将硅引入有机光刻胶层下面的层中。另外，在硅抗反射层下面添加另一高碳含量的抗反射层或掩模层，这用于改进成像过程的光刻性能。硅层可以是可旋涂的或通过化学气相沉积法沉积的。在其中用O2蚀刻的工艺方法中硅是高度耐蚀刻性的，并且通过在硅抗反射层下面提供具有高碳含量的有机掩模层，可以获得非常大的长宽比。这样，有机高碳掩模层可比它上面的光刻胶层或硅层厚得多。有机掩模层可以作为较厚的膜使用并且可以提供较好的掩蔽原始光刻胶的基体蚀刻。

本发明涉及一种新型的有机可旋涂抗反射涂料组合物或有机掩模底层，其具有高碳含量，和可作为多层之一的单独层在光刻胶层和基体之间使用。典型地，该新型组合物可用于在本质上耐蚀刻性的抗反射涂料层如硅抗反射涂层的下面形成一层。所述新型抗反射涂层中的高碳含量，也称之为碳硬质掩模底层，允许具有高的长宽比的高分辨图像转移。该新型组合物可用于使光刻胶成像，也可用于蚀刻基体。该新型组合物使得能够由光刻胶向基体进行良好的图像转移，还降低了反射和增强了图案转移。另外，在抗反射涂层和其上涂布的膜之间基本没有混合。该抗反射涂层还具有良好的溶液稳定性和形成具有良好涂层质量的膜，后者对于光刻术是特别有利的。

发明概述

本发明涉及一种抗反射涂料组合物，其包含交联剂和能够通过所述交联剂被交联的可交联聚合物，其中所述可交联聚合物含有结构式(1)所表示的单元：

其中A是稠合的芳环，B具有结构式(2)，

其中R₁是C₁-C₄烷基，R₂是C₁-C₄烷基。

本发明进一步涉及一种使用该组合物形成图像的方法。

附图简述

图1说明了成像的方法。

发明详述