[发明专利]与外涂覆的光致抗蚀剂一起使用的涂料组合物

说明书

提供了有机涂料组合物，特别是与外涂覆的光致抗蚀剂一起使用的减反射涂料组合物，其包含1)一种或多种树脂和2)不同于1)一种或多种树脂的一种或多种PDQ化合物。

相关申请

本申请要求2017年6月19日提交的美国申请号15/626,872的优先权权益，所述申请是2017年6月15日提交的美国申请号15624,699的继续申请，其全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及用于微电子应用的组合物，并且特别是减反射涂料组合物(例如“BARC”)。本发明的组合物包含一种或多种取代的可光分解的淬灭剂化合物。

背景技术

光致抗蚀剂是用于将图像转移到基底上的光敏膜。在基底上形成光致抗蚀剂涂层并且然后将所述光致抗蚀剂层通过光掩模暴露于活化辐射源。在曝光之后，使光致抗蚀剂显影以提供允许选择性加工基底的浮雕图像。

用于曝光光致抗蚀剂的活化辐射的反射通常对光致抗蚀剂层中图案化的图像的分辨率造成限制。辐射从基底/光致抗蚀剂界面的反射可能使光致抗蚀剂中的辐射强度产生空间变化，从而在显影时导致不均匀的光致抗蚀剂线宽。辐射还可能从基底/光致抗蚀剂界面散射到光致抗蚀剂的不旨在进行曝光的区域，从而再次导致线宽变化。

用于减少反射辐射问题的一种方法是使用插入在基底表面与光致抗蚀剂涂层之间的辐射吸收层。参见U.S.2016/0187778。还参见US 2011/0200935；US 2012/0258405；和US 2015/0346599。

电子装置制造商不断寻求增加在减反射涂层上图案化的光致抗蚀剂图像的分辨率。

发明内容

现在，我们提供了可以与外涂覆的光致抗蚀剂组合物一起使用的新涂料组合物。在优选的方面，本发明的涂料组合物可以用作用于外涂覆的抗蚀剂层的有效减反射层。

优选的涂料组合物可以包含1)一种或多种树脂(在本文中有时称为基质树脂)和2)不同于1)一种或多种树脂的一种或多种取代的可光分解的淬灭剂化合物(PDQ)化合物。

不受任何理论的束缚，据信如本文公开的优选的PDQ化合物的使用可以使光产生酸从外涂覆的抗蚀剂层的曝光区域向涂覆的基底的未曝光区域(包括在抗蚀剂/底层界面处的未曝光区域)的迁移最小化。即，底层中的PDQ可以抑制不希望的光产生酸流到抗蚀剂和底层涂层的未曝光区域。

我们已经发现在底层涂料组合物中使用一种或多种优选的PDG可以提供增强的光刻结果。参见以下实例中列出的比较结果。

一方面，优选的PDQ化合物将在暴露于用于使外涂覆的光致抗蚀剂层成像的辐射时反应。示例性成像辐射是193nm和EUV。特别地，优选的PDQ化合物将在暴露于用于使外涂覆的光致抗蚀剂层成像的辐射和曝光后烘烤(例如，在100℃下处理30至60秒)后反应以释放，如通过离子络合物(即鎓盐)的解离来释放酸性阴离子组分。

在另一方面，优选的PDQ化合物是非聚合物化合物。适合的PDQ化合物可具有小于3,000的分子量，或更通常地小于2500、或小于2000、或小于1500、或小于1000或小于800、700、600或500的分子量。

在又另一方面，优选的PDQ化合物是离子化合物。用作PDQ化合物的优选的离子化合物是鎓盐，如硫鎓或碘鎓化合物。

在另一方面，优选的PDQ化合物可具有高pKa的阴离子(例如，pKa大于0的氨基磺酸根或pKa大于3的羧酸根)。如本文所提及，pKa值是在23℃的水溶液中，并且可以实验测量或例如使用高级化学开发(ACD)实验室软件版本11.02计算。