[发明专利]用于平版印刷加工的旋涂碳组合物

说明书

发明背景

相关申请

本申请要求2011年10月10日提交的名为“用于平版印刷加工的旋涂碳组合物(SPIN-ON CARBON COMPOSITIONS FOR LITHOGRAPHIC PROCESSING)”的临时申请系列号第61/545,313号的优先权，该文通过引用纳入本文。

发明领域

本发明涉及从聚酰胺酸形成用于多层堆叠件及其微电子结构的富碳(旋涂碳)层的方法。

现有技术说明

随着半导体工业持续地缩小部件的尺寸，单层光刻胶的厚度不足以完全地把图案转移至基片。因此，通常使用三层堆叠件(光刻胶-硬掩模-碳层)来把由光刻胶制备的图案转移到基片。可通过化学气相沉积(CVD)或者旋涂来形成碳层。但是，CVD方法是昂贵的、具有低通量且把片暴露于苛刻的条件。目前，环氧甲酚酚醛是用于制造旋涂碳(“SOC”)层的最常见的材料，但这种材料热稳定性低且碳含量低，导致在把图案转移到硅基片时的高升华和不良的抗扭曲性。此外，这种层在固化后难以除去。已经形成的其它SOC可通过干蚀刻除去。但是，干蚀刻要求苛刻的加工条件和特种设备，使得这种方法更不那么理想。

本领域需要具有高热稳定性和光学常数、同时还可湿法除去的(可溶于显影剂的)的改善的SOC层。此外，这些层应阻止或者最小化许多现有技术方法中存在的线“扭曲(wiggling)”。

发明内容

本发明提供一种形成微电子结构的方法。所述方法包括提供具有表面的基片。任选地，在所述表面上形成一种或更多种中间层，如果存在一种或更多种中间层，那么在所述表面上有最上的中间层。如果存在中间层则把一种组合物施涂到所述最上的中间层，或者，如果不存在中间层则施涂至所述基片表面。所述组合物包含分散或溶解在溶剂体系中的聚酰胺酸。加热所述组合物来形成旋涂碳层或者富碳层，且所述富碳层是可溶于显影剂的，且在约400℃的温度下保持约10分钟时具有小于约10％的重量损失。

本发明还提供了一种新颖的微电子结构。所述结构包括微电子基片，该基片包括表面和在所述表面上的一种或更多种中间层。如果存在一种或更多种中间层，那么在所述表面上有最上的中间层。如果存在中间层则富碳层在所述最上的中间层上，如果不存在中间层则该富碳层在所述基片表面上。所述富碳层：包括交联的聚酰胺酸；是可溶于显影剂的；以及在约400℃的温度下保持约10分钟时，具有小于约10％的重量损失。

附图简述

图1是实施例26所演示的正性显影照相平版印刷(40L/80P,16.8mJ)的扫描电子显微镜(“SEM”)照片；

图2是实施例27中实施的负性显影照相平版印刷(53S/105P,19.6mJ)的SEM照片；

图3是实施例28中形成的蚀刻的旋涂碳层的SEM照片；

图4显示了来自实施例29的SOC制剂E-2的热重分析(“TGA”)曲线；

图5是如实施例30所述的SOC制剂E-2填充隔离的深接触孔的SEM照片；

图6是如实施例30所述的SOC制剂E-2填充致密深接触孔的SEM照片；

图7是显示如实施例32所述的C₄F₈/Ar蚀刻后的SOC110D图案的SEM照片；以及

图8是显示如实施例33所述的C₄F₈/Ar蚀刻后的制剂E-2图案的SEM照片。

优选实施方式详述

发明详述

发明方法

更具体地，本发明提供用于形成微电子结构的方法，且特别适于多层工艺。在发明性方法中，把一种或更多种任选的中间层施涂到基片表面。合适的中间层包括选自下组的那些：旋涂硬掩模、CVD硬掩模以及旋涂碳层(不含聚酰胺酸)。可以使用任意常规的微电子基片。优选的基片包括选自下组的那些：硅、SiGe、SiO₂、Si₃N₄、SiON、铝、钨、硅化钨、砷化镓、锗、钽、氮化钽、珊瑚、黑金刚石、掺杂磷或硼的玻璃、Ti₃N₄、铪、HfO₂、钌、磷化铟，以及上述材料的混合物。所述基片的表面可以是平坦的，或者它可以包括形貌特征(通孔、沟槽、接触孔、凸起特征、线条等)。在本文中,形貌表示基片表面之内或之上的结构的高度或深度。