[发明专利]与外涂布光致抗蚀剂一起使用的涂料组合物

说明书

在一个优选方面，提供了有机涂料组合物，特别是与外涂布光致抗蚀剂一起使用的抗反射涂料组合物，所述组合物包含1)一个或多个缩水甘油基；和2)一个或多个芳香族基，每个芳香族基包含两个或更多个包含羟基、硫醇和/或胺部分的取代基。还提供了含儿茶酚聚合物及其制备方法。

背景技术

本发明涉及组合物，并且具体来说涉及用于微电子应用的抗反射涂料组合物。在一个优选的方面，本发明的组合物包含1)一个或多个缩水甘油基；和2)一个或多个芳香族基，芳香族基各自包含两个或更多个包含羟基、硫醇和/或胺部分的取代基。本发明的优选组合物与外涂布光致抗蚀剂组合物一起使用且可称为底部抗反射组合物或“BARC”。

光致抗蚀剂为用于将图像转印到衬底的感光膜。在衬底上形成光致抗蚀剂涂层并且随后经由光掩模使光致抗蚀剂层曝光于活化辐射源。在曝光之后，光致抗蚀剂经显影，以提供允许选择性处理衬底的浮雕图像。

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。来自衬底/光致抗蚀剂界面的辐射的反射可产生光致抗蚀剂中的辐射强度的空间变化，导致显影时的非均一光致抗蚀剂线宽。辐射还可从衬底/光致抗蚀剂界面散射到光致抗蚀剂的不预期曝光的区域中，再次导致线宽变化。

用于减少反射辐射问题的一种方法已是使用在衬底表面和光致抗蚀剂涂层之间插入的辐射吸收层(抗反射组合物层)。参见美国专利8338078；69270152；5677112；8481247；8012670；6818381；和7846638；WO067329A1以及EP2000852。

SiO₂、TiN和其它金属为在其上涂布有光致抗蚀剂和抗反射组合物的常见衬底。氮氧化硅(SiON)层和其它无机物如Si₃N₄涂层已经用于半导体器件制造，例如作为蚀刻终止层和无机抗反射层。参见美国专利6,124,217；6,153,504以及6,245,682。

具有光致抗蚀剂浮雕图像的图案转印经常优选干式蚀刻。然而，在干式蚀刻方法中使用的等离子体可对薄氧化物层和氮化物层(如可用于快闪存储器制造)引起损伤。因此，由于湿式蚀刻方法的相对更温和条件，湿式蚀刻通常用于此类更易碎衬底的图案转印。

已经使用氢氧化铵和过氧化氢的水性混合物或酸如硫酸和过氧化物如过氧化氢的混合物进行对金属氮化物(如氮化钛(TiN)的湿式蚀刻。参见例如US 2006/0226122。

此类使用常规湿式蚀刻剂的问题是其缺乏选择性。这些湿式蚀刻剂通常侵蚀周围结构，导致蚀刻或特别是一些光致抗蚀剂的情况下溶胀和/或丧失对光致抗蚀剂涂覆到其上的衬底的粘附。随着临界尺寸持续减小，此类缺乏选择性变得越来越无法接受。

因此，将期望具有与外涂布光致抗蚀剂一起使用的新颖抗反射组合物。将特别期望具有展现增强的性能且可提供图案化到外涂布光致抗蚀剂中的图像的增加分辨率的新颖抗反射组合物。还将期望具有用于涂覆到金属衬底表面上并且将提供包括通过湿式蚀刻方法的良好分辨率和金属衬底粘附性的新颖抗反射组合物。

发明内容

我们现在提供可与外涂布光致抗蚀剂组合物一起使用的新颖涂料组合物。在优选方面，本发明的涂料组合物可充当外涂布抗蚀剂层的有效抗反射层。

在优选的实施例中，提供了有机涂料组合物，特别是与外涂布光致抗蚀剂一起使用的抗反射组合物，其可展现出对底层金属衬底表面(如包含SiO₂或TiN的衬底表面)的增强粘附性。在优选方面，此类增强的粘附性可通过对底层金属层如SiO₂或TiN的湿式蚀刻处理或对覆盖金属层(如金属层包含氧化物或氮化物，例如SiO₂或TiN)的涂层的湿式蚀刻而展现。