与光致抗蚀剂一起使用的底层涂料组合物制造技术

提供底层涂料组合物，其包括1)树脂；和包括沸点为200℃或更高的一种或多种溶剂的溶剂组分。涂料组合物特别适用于与用EUV成像的外涂光致抗蚀剂组合物一起使用。

【技术实现步骤摘要】
与光致抗蚀剂一起使用的底层涂料组合物
本专利技术涉及新型方法和与光致抗蚀剂组合物一起使用的底层涂料组合物。
技术介绍
光致抗蚀剂为用于将图像转移到衬底上的光敏膜。其形成负像或正像。在衬底上涂布光致抗蚀剂之后，将涂层经由经图案化光掩模曝露于激活能量，如紫外光以在光致抗蚀剂涂层中形成潜像。光掩模具有对激活辐射不透明和透明的区域，其限定需要转移到底层衬底的图像。通过在抗蚀剂涂层中显影潜像图案来提供浮雕图像。已知光致抗蚀剂可提供具有足以满足许多现有商业应用的分辨率和尺寸的特性。然而，对于许多其它应用，需要新型光致抗蚀剂和可提供具有次微米尺寸的高分辨图像的相关材料以及工艺。用于曝露光致抗蚀剂的激活辐射的反射经常会对光致抗蚀剂层中进行图案化的图像的分辨率造成限制。成像辐射的散射和反射的量通常在不同区域之间变化，导致进一步的线宽不均匀性。衬底形貌的变化还会引起分辨率限制问题。用于减少反射辐射问题的一种方法为使用辐射吸收层，其介于衬底表面与光致抗蚀剂涂层之间。此类层也称为抗反射层或抗反射组合物。参见US9541834；US20150212414；US6767689B2；US6887648B2；和US8623589。极紫外线(ExtremeUltra-Violet，EUV)光刻为优于193nm浸没工艺的又一图案化系统。据报告，某些涂层用在利用EUV辐射成像的光致抗蚀剂下面。参见美国专利9005873和WO2013/02209。期望具有与外涂光致抗蚀剂组合物一起使用的新型涂料组合物。
技术实现思路
已发现，与外涂光致抗蚀剂一起使用的薄底层或底部有机涂层可在涂覆后热处理期间自发地脱湿，其会导致不可接受的针孔缺陷。随着底层涂层的厚度减小，此类针孔问题会变得更加普遍。现提供新型流体涂料组合物，其可用作与外涂光致抗蚀剂一起使用的底层涂料组合物。优选涂料组合物可优选与用EUV辐射(13.5nm)成像的外涂光致抗蚀剂组合物一起使用。对于100或50埃或更小的底层组合物的干燥层厚度和500、400、300、250或200埃或更小的光致抗蚀剂组合物的干燥播放器厚度，底层涂料组合物和外涂光致抗蚀剂组合物均可作为薄层来涂覆。意外地发现，优选涂布组合物在光刻处理时可展现出减少的缺陷，包含涂料组合物的涂覆层中的针孔出现的减少。在一个方面，提供底层涂料组合物，其包括：i)树脂和ii)包括沸点为200℃或更高的一种或多种溶剂的溶剂组分。溶剂组分优选可包含以下中的一种或多种：γ丁内酯、N-甲基吡咯啶和苯甲酸苄酯。意外地发现，在涂料组合物中包含沸点为200℃或更高的一种或多种溶剂可相对于不包含此类高沸点溶剂的可比较组合物显著地减少针孔缺陷的发生。参见例如以下实例中阐述比较结果。还意外地发现，在底层涂料组合物中包含相对较少量的沸点为200℃或更高的一种或多种溶剂可在光刻处理时引起缺陷减少。举例来说，已发现，使用以存在于底层涂料组合物中的总溶剂的总重量计0.5或1重量％沸点为200℃或更高的一种或多种溶剂可在光刻处理时引起缺陷减少。如本文所提及，术语溶剂表示用于涂料组合物的流体载体，其中在光刻处理期间流体载体通常不经受共价键断裂或形成。因此，如本文所提及，术语溶剂不包含树脂组分、单独的交联剂组分、酸生成剂化合物等。可涂覆底层涂料组合物涂层以具有各种尺寸的干燥层厚度，包含例如300、200、100或50埃或更小。如本文所提及，通过在205℃下热处理涂覆(例如旋涂)组合物层60秒来提供干燥涂层。底层涂料组合物宜还可包括沸点低于200℃的一种或多种另外的溶剂，如乳酸酯、二醇醚、酮溶剂，包含甲基-2-异丁酸羟酯、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乙基乙氧基丙酸酯和/或环己酮。底层涂料组合物可任选地包括另外的材料，例如单独的交联剂组分和一种或多种酸生成剂(例如热酸生成剂和/或光酸生成剂)。如所论述，在某些优选方面，可用EUV辐射使外涂光致抗蚀剂组合物成像，并且对成像光致抗蚀剂组合物层进行显影以提供光致抗蚀剂浮雕图像。进一步提供涂布衬底，其可包含具有以下于其上的衬底：a)涂料组合物，包含：1)树脂和2)包括一种或多种沸点为200℃或更高的溶剂的溶剂组分；和b)涂料组合物层上方的光致抗蚀剂组合物层。溶剂组分优选可包含以下中的一种或多种：γ丁内酯、N-甲基吡咯啶和苯甲酸苄酯。在某些优选方面，底层涂料组合物的溶剂组分(即存在于底层组合物中的总溶剂)可基本上由以下中的一种或多种组成：γ丁内酯；N-甲基吡咯啶；和苯甲酸苄酯。在某些其它优选方面，底层涂料组合物的溶剂组分(即存在于底层组合物中的总溶剂)可由以下中的一种或多种组成：γ丁内酯；N-甲基吡咯啶；和苯甲酸苄酯。在另外的方面，优选为其中总重量的至少0.5或1％的存在于涂料组合物中的所有溶剂为γ丁内酯；N-甲基吡咯啶；和/或苯甲酸苄酯和/或沸点为200℃的其它溶剂的底层涂料组合物。在某些方面，底层涂料组合物应含有以存在于涂料组合物中的溶剂的总重量计不超过70、60、50、40、30、20或10重量％γ丁内酯；N-甲基吡咯啶；和/或苯甲酸苄酯和/或沸点为200℃或更高的其它溶剂。下面公开本专利技术的其它方面。附图说明图1为通过原子力显微术(atomicforcemicroscopy，AFM)检测的实例1-10的涂覆和热处理组合物涂层的表面图像。图2为通过原子力显微术(AFM)检测的实例11-18的涂覆和热处理组合物涂层的表面图像。具体实施方式在一个方面，本专利技术方法可包含在衬底上涂覆一层包含树脂和溶剂组分的流体涂料组合物，并且在所述涂料组合物层上涂覆一层光致抗蚀剂组合物。在一个优选方面，所述方法包含在衬底上形成用于极紫外线(EUV)光刻的不含针孔的抗蚀剂底层膜。在涂覆后热处理之后，本文所提供的优选底层膜可大体上不含或不含如针孔的缺陷(如通过AFM所测定)。极紫外线(EUV)光刻在光刻中为193nm浸没工艺之后的新兴技术。随着图案尺寸缩小到小于20nm范围，可能需要使用更薄的抗蚀剂膜以防止因高纵横比导致的图案塌缩(patterncolIapse)。然而，在如通过原子层沉积术(ALD)沉积的无机硬掩模上，化学增幅型EUV抗蚀剂至少部分地由于对底层表面的不良粘着而遭受图案塌缩。为克服这一问题，对于EUV图案化，已如通过旋涂在光致抗蚀剂与无机硬掩模之间的薄(例如100或50埃或更小)底层来涂覆，所述无机硬掩模可提供增强的光致抗蚀剂粘着性。由于光致抗蚀剂的厚度减小(例如约)，底层膜的厚度通常可为约100或或更小。已发现，当底层厚度减小到小于约时，可能在旋涂和烘烤底层膜之后产生针孔缺陷，其可在膜厚度大于的情况下不发生。底层涂料组合物优选可为交联有机膜并且具有大体上减小的厚度。在某些优选实施例中，底层组合物膜层的干燥厚度为约或更小，或约或更小，或约或更小，或约或更小，或约或更小，或约或更小，或约或更小，或约或更小。在一个示范性实施例中，所涂覆的光致抗蚀剂组合物的厚度可宜为或更小。在优选实施例中，可用EUV辐射使光致抗蚀剂组合物成像，并且显影成像光致抗蚀剂组合物层以提供光致抗蚀剂浮雕图像。流体涂料组合物和涂料组合物上方的光致抗蚀剂组合物的涂覆方法未特别地限制在相关领域中通常使用的方法中。示范性方法可包含但不限于浸渍、喷涂或旋涂。涂料组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法，其包括：a)在衬底上涂覆一层包括以下的流体涂料组合物：i)树脂；和ii)包括沸点为200℃或更高的一种或多种溶剂的溶剂组分；和b)在所述涂料组合物层上面涂覆一层光致抗蚀剂组合物。

【技术特征摘要】
2017.10.31 US 15/8000401.一种用于形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法，其包括：a)在衬底上涂覆一层包括以下的流体涂料组合物：i)树脂；和ii)包括沸点为200℃或更高的一种或多种溶剂的溶剂组分；和b)在所述涂料组合物层上面涂覆一层光致抗蚀剂组合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂组分包括以下中的一种或多种：γ丁内酯；N-甲基吡咯啶；和苯甲酸苄酯。3.根据权利要求1所述的方法，其中占总重量％至少0.5重量％的所述涂料组合物中存在的所有溶剂的沸点为200℃或更高。4.根据权利要求3所述的方法，其中占总重量％不超过20重量％的所述涂料组合物中存在的所有溶剂的沸点为200℃或更高。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述涂料组合物进一步包括交联剂组...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵廷奎，沈载桓，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料韩国有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR