与外涂布光致抗蚀剂一起使用的涂料组合物制造技术

技术编号:21175925 阅读:23 留言:0更新日期:2019-05-22 11:59
提供有机涂料组合物,尤其用于与外涂布光致抗蚀剂一起使用的抗反射涂料组合物,所述涂料组合物包含1)一种或多种树脂和2)一种或多种被取代的异氰尿酸酯化合物,其不同于所述1)一种或多种树脂。

Coating compositions for use with externally coated photoresist

Provides an organic paint composition, in particular an anti-reflective paint composition for use with an externally coated photoresist, comprising 1) one or more resins and 2) one or more substituted isocyanurate compounds, which are different from the 1) one or more resins.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与外涂布光致抗蚀剂一起使用的涂料组合物相关申请本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2016年9月30日提交的美国申请号:15/283,248的优先权,所述申请以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及用于微电子应用的组合物,并且确切地说,抗反射涂料组合物(例如,“BARC”)。本专利技术的组合物包含一种或多种被取代的异氰尿酸酯化合物。
技术介绍
光致抗蚀剂是用于将图像转移到衬底的感光膜。在衬底上形成光致抗蚀剂涂层并且然后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,以得到允许衬底的选择性加工的浮雕图像。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。辐射从衬底/光致抗蚀剂界面的反射会使光致抗蚀剂中的辐射强度产生空间变化,导致显影时不均一的光致抗蚀剂线宽。辐射还会从衬底/光致抗蚀剂界面散射到光致抗蚀剂的非预期暴露的区域中,再次导致线宽变化。用于减少反射辐射问题的一种方法是使用插入在衬底表面与光致抗蚀剂涂层之间的辐射吸收层。参见US2016/0187778。电子装置制造商不断地试图增加抗反射涂层上方图案化的光致抗蚀剂图像的分辨率。
技术实现思路
我们现在提供可以与外涂布光致抗蚀剂组合物一起使用的新颖涂料组合物。在优选方面中,本专利技术的涂料组合物可以充当外涂布抗蚀剂层的有效抗反射层。优选的涂料组合物可以包含1)一种或多种树脂(在本文中有时被称作基质树脂)和2)一种或多种被取代的异氰尿酸酯化合物,其不同于1)一种或多种树脂。优选的异氰尿酸酯化合物可以具有一个或多个取代基,其中每个这种取代基含有一个或多个O、S或N原子。通常优选的异氰尿酸酯化合物可以包含1、2、3或4个具有延长的杂烷基链的基团(例如式-(CH2)m(C=O)O((CH2)2O)nCH3的链,其中m为1到4的整数,更通常1或2,并且n为1到12的整数,更通常2到6。通常优选的异氰尿酸酯化合物还可以适当地包含1、2、3、4、5或6个异氰尿酸酯基,更通常1、2、3或4个异氰尿酸酯基,更通常1或2个异氰尿酸酯基。尤其优选的异氰尿酸酯化合物具有下式(I)的结构:其中R1、R2和R3各自独立地为氢或非氢取代基,其中R1、R2和R3中的至少一个是非氢取代基。优选的R1、R2和R3基团可以各自独立地为氢或包含1)一个或多个O、S、N或卤素原子和2)6个或碳原子的取代基,包含1)一个或多个氧原子和2)6个或碳原子的基团。优选的被取代的异氰尿酸酯化合物可以具有相对低的分子量,例如,小于3,000道尔顿,或更通常小于2000道尔顿,或更通常小于1000道尔顿。适当地,被取代的异氰尿酸酯化合物具有至少50、100、200或300道尔顿,或甚至至少400或500道尔顿的分子量。在某些优选方面中,被取代的异氰尿酸酯化合物是非聚合的,并且可以不包括聚酯键,聚酯键包括延长的(例如10个或更多个)聚酯键。即使是非聚合的,被取代的异氰尿酸酯化合物也可以适当地包含两个或更多个异氰尿酸酯基(例如,在上式(I)中,R1、R2和/或R3中的一个或多个可以包含异氰尿酸酯基,其又可以包含如本文针对R1、R2和R3公开的取代基)。在某些优选方面中,一种或多种树脂还可以包含一个或多个异氰尿酸酯部分作为树脂链的侧基或整体单元。本专利技术的涂料组合物还可以包含不同于异氰尿酸酯化合物和树脂的交联剂组分。在优选的交联组合物中,组合物的涂层可以在180℃、200℃或250℃或更高下的60、90、120或180秒热处理后硬化或交联。对于抗反射应用,本专利技术的底层组合物还优选地含有包含发色团的组分,所述发色团可以吸收用于曝光外涂布抗蚀剂层的不合需要的辐射,免于反射回抗蚀剂层中。基质聚合物或被取代的异氰尿酸酯化合物可以包含这类发色团,或涂料组合物可以包含另一包含适合发色团的组分。在与外涂布光致抗蚀剂一起使用时,涂料组合物可以涂覆于衬底上,如上面可以具有一个或多个有机或无机涂层的半导体晶片。涂覆的涂层可以任选地在用光致抗蚀剂层外涂布之前经热处理。在交联组合物的情况下,这类热处理可以引起涂料组合物层的硬化,包括交联。这类交联可以包括硬化和/或一种或多种组合物组分之间的共价键形成反应,并且可以调节涂料组合物层的水接触角。此后,光致抗蚀剂组合物可以涂覆于涂料组合物层上方,接着通过图案化活化辐射使涂覆的光致抗蚀剂组合物层成像,并且使成像的光致抗蚀剂组合物层显影,得到光致抗蚀剂浮雕图像。多种光致抗蚀剂可以与本专利技术的涂料组合物组合使用(即外涂布)。与本专利技术的底层涂料组合物一起使用的优选光致抗蚀剂是化学放大抗蚀剂,尤其正型光致抗蚀剂和负型光致抗蚀剂,其含有一种或多种光敏化合物和含有在存在光生酸的情况下经历解块或裂解反应的单元的树脂组分。在某些优选方面中,光致抗蚀剂组合物被设计用于负型抗蚀剂,其中曝光区域在显影过程之后保留,但也可以使用正型显影以去除光致抗蚀剂层的曝光部分。本专利技术进一步提供形成光致抗蚀剂浮雕图像和包含涂布有单独或与光致抗蚀剂组合物组合的本专利技术的涂料组合物的衬底(如微电子晶片衬底)的新颖制品的方法。以下公开本专利技术的其它方面。具体实施方式我们现在提供新颖有机涂料组合物,其尤其适用于外涂布光致抗蚀剂层。如上文所论述,优选的涂料组合物可以包含1)基质聚合物;2)被取代的异氰尿酸酯化合物。优选的本专利技术涂料组合物可以通过旋涂涂覆(旋涂组合物)和配制成溶剂组合物。本专利技术的涂料组合物尤其适用作外涂布光致抗蚀剂的抗反射组合物和/或用作外涂布光致抗蚀剂组合物涂层的平坦化或通孔填充组合物。尤其优选的异氰尿酸酯化合物具有下式(I)的结构:其中R1、R2和R3各自独立地为氢或非氢取代基,其中R1、R2和R3中的至少一个是非氢取代基。优选的R1、R2和R3基团可以各自独立地为氢或包含1)一个或多个O、S、N或卤素原子和2)6个或碳原子的取代基,包含1)一个或多个氧原子和2)6个或碳原子的基团。包含这类O、S和/或N原子,尤其氧原子和这类6个或更多个碳原子的杂烷基是尤其优选的,包括可以包含羰基或酮烷基(例如1、2或3个羰基和1、2、3、4、5或6个或更多个碳原子)取代的杂烷基,如部分-(CH2)m(C=O)O((CH2)2O)nCH3,其中m为1到4的整数,更通常1或2,并且n为1到12的整数,更通常2到6。尤其优选的被取代的异氰尿酸酯化合物包括以下:如本文中所提及,适合的杂烷基包括任选被取代的C1-20烷氧基、优选地具有1到约20个碳原子的任选被取代的烷硫基;优选地1到约20个碳原子的任选被取代的烷基亚磺酰基;优选地具有1到约20个碳原子的任选被取代的烷基磺酰基;和优选地具有1到约20个碳原子的任选被取代的烷基胺。“任选被取代的”各种材料和取代基可以在一个或多个可用位置适当地被例如以下基团取代:卤素(F、Cl、Br、I);硝基;羟基;氨基;烷基,如C1-4烷基;烯基,如C2-8烯基;烷基氨基,如C1-8烷氨基;碳环芳基,如苯基、萘基、蒽基等;等等。优选地,一种或多种树脂和一种或多种被取代的异氰尿酸酯化合物是不同的材料,即一种或多种树脂和一种或多种被取代的异氰尿酸酯化合物不共价键联。一种或多种被取代的异氰尿酸酯化合物适当地存在于涂料组合物中,以涂料组合物的总固体重量计,其量为0.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,其包含:a)在衬底上涂覆一层包含以下的涂料组合物:1)树脂;2)被取代的异氰尿酸酯化合物;和b)在所述涂料组合物层上涂覆一层光致抗蚀剂组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 US 15/2832481.一种用于形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法,其包含:a)在衬底上涂覆一层包含以下的涂料组合物:1)树脂;2)被取代的异氰尿酸酯化合物;和b)在所述涂料组合物层上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,其中所述异氰尿酸酯化合物具有一个或多个取代基,其各自含有一个或多个O、S或N原子。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述异氰尿酸酯化合物具有下式(I)的结构:其中R1、R2和R3各自独立地为氢或非氢取代基,其中R1、R2和R3中的至少一个是非氢取代基。4.根据权利要求3所述的方法,其中R1、R2和R3各自独立地为氢或包含1)一个或多个O、S、N或卤原子和2)6个或碳原子的取代基。5.根据权利要求3或4所述的方法,其中R1、R2和R3其中R1、R2和R3中的一个或多个包含1)一个或多个氧原子和2)6个或碳原子。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述被取代的异氰尿酸酯化合物的分子量小于1000道尔顿。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳义炫金明烈赵恩惠李晶真沈载桓
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

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