与外涂布光致抗蚀剂一起使用的涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供有机涂料组合物，确切地说与外涂布光致抗蚀剂一起使用的抗反射涂层组合物，其在第一方面中包含含下式(I)结构的交联剂组分：

With the light coated photoresist coating composition for use

The invention provides an organic coating composition, precisely and coated with light photoresist with anti reflective coating composition for use, comprising a type in the first aspect (I) structure of the crosslinking agent component:

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及组合物，且确切地说，用于微电子应用的抗反射涂层组合物。本专利技术的组合物包含具有共价连接经取代甘脲部分的树脂。本专利技术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”。
技术介绍
光致抗蚀剂为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且随后经由光掩模使光致抗蚀剂层暴露于活化辐射源。在曝光之后，光致抗蚀剂被显影，得到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为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US76915556；US2006057501；US2011/0033801；JP05613950B2；JP05320624B2；和KR1270508B1。对于许多高性能光刻应用，利用特定抗反射组合物以提供所需性能特性，如最优吸收特性和涂布特征。参见例如上文所提到的专利文献。尽管如此，电子装置制造商不断地寻求抗反射涂层上方图案化的光致抗蚀剂图像的分辨率且转而需要抗反射组合物的不断增加的性能。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。将尤其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的分辨率的新颖抗反射组合物。
技术实现思路
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。在优选方面中，本专利技术的涂料组合物可充当外涂布抗蚀剂层的有效抗反射层。在优选实施例中，提供有机涂料组合物，确切地说与外涂布光致抗蚀剂一起使用的抗反射组合物，其包含在有机载剂或调配溶剂中展现相对增强的溶解性的交联剂组分。更确切地说，在第一方面中，提供包含树脂的涂料组合物，所述树脂包含一或多个在1和/或5甘脲环位置具有非氢取代基的甘脲基团。如本文中所提及，甘脲部分的1和5环位置为两个“核心”碳，其各具有一个可用于取代的可用价，如通过以下结构(A)例示：优选地，在此第一方面中，提供包含树脂的涂料组合物，所述树脂包含一或多个下式(I)的甘脲基团：其中在式(I)中：R1和R2中的至少一个不为氢或化学键；每个R独立地选自化学键、氢、任选经取代的烷基、任选经取代的杂烷基、任选经取代的碳环芳基或任选经取代的杂芳基。在式(I)中，优选的R1和R2基团包括氢、具有1到20个碳的任选经取代的烷基；具有1到20个碳原子的任选经取代的烷氧基；具有1到20个碳原子的任选经取代的氨基烷基；任选经取代的烷基碳环芳基；任选经取代的烷基杂芳族基。在此方面中，优选地，R1和R2均不为氢或化学键。优选的R1和R2基团包括任选经取代的C1-10烷基，例如任选经取代的甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。在式(I)中，优选的R基团包括化学键、具有1到20个碳的任选经取代的烷基和具有1到20个碳原子的任选经取代的烷氧基；具有1到20个碳原子的任选经取代的氨基烷基；任选经取代的碳环芳基；任选经取代的烷基碳环芳基；任选经取代的杂芳族基；任选经取代的烷基杂芳基。优选地，至少一个R基团为提供与树脂键联的化学键，即因此甘脲基团共价键联到树脂。优选地，仅一个R基团为化学键以提供与树脂的共价键联。优选的R基团具有至少2、3、4个或更多个碳原子。在第二方面中，提供包含树脂的涂料组合物，所述树脂包含一或多个包含一或多个经伸长N-取代基的甘脲基团，包括下式(II)的树脂：其中在式(II)中：每个R独立地选自化学键、氢、具有至少4个碳原子的任选经取代的烷基、具有至少4个碳原子的任选经取代的杂烷基、具有至少4个碳原子的任选经取代的杂烷基、任选经取代的碳环芳基或任选经取代的杂芳基。在式(II)中，至少一个R基团且优选地仅一个R基团为提供与树脂键联的化学键，即因此甘脲基团共价键联到树脂。在式(II)中，优选的任选经取代的烷基和杂烷基可具有大于4个碳原子，包括5、6、7、8、9、10或更多个碳原子且可包含碳脂环基和杂脂环基。在式(II)中，优选的任选经取代的碳环芳基和任选经取代的杂芳基将经基团环取代，可经一或多个适当地具有1到20个碳原子的任选经取代的烷基或杂烷基环取代。在具有侧接共价键联甘脲基团的本专利技术树脂中，可在树脂主链与甘脲部分之间采用多个键，包括任选经取代的C1-20亚烷基和任选经取代的C1-20亚杂烷基，确切地说含有一或多个氧原子和一或多个碳原子的醚键。对于第一和第二方面，具有一或多个共价键联甘脲基团的树脂优选地包含聚酯键。更优选地为具有一或多个包含聚合异氰尿酸酯基的共价键联甘脲基团的树脂。更优选地为具有一或多个包含聚酯键和聚合异氰尿酸酯基的共价键联甘脲基团的树脂。关于抗反射应用，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，所述发色团可吸收用于暴露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。树脂或交联剂可包含此类发色团，或涂料组合物可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中，涂料组合物可涂覆于衬底上，如上面可具有一或多个有机或无机涂层的半导体晶片。涂覆的涂层可任选地在用光致抗蚀剂层外涂布之前经热处理。此类热处理可引起涂料组合物层的硬化，包括交联。此类交联可包括一或多种组合物组分之间的硬化和/或共价键形成反应且可调节涂料组合物层的水接触角。此后，光致抗蚀剂组合物可涂覆于涂料组合物层上方，接着通过图案化活化辐射对涂覆的光致抗蚀剂组合物层成像且成像的光致抗蚀剂组合物层经显影，得到光致抗蚀剂浮雕图像。多种光致抗蚀剂可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为化学放大抗蚀剂，尤其为负型光致抗蚀剂，其含有一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，但正型显影还可用于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。还提供式(I)和(II)的树脂。本专利技术的其它方面公开于下文中。具体实施方式涂料组合物如上文所论述，在优选方面中，提供有机涂料组合物，确切地说与外涂布光致抗蚀剂一起使用的抗反射组合物，其包含可在有机溶剂载剂中展现相对增强的溶解性的树脂粘合交联剂组分。参见例如在之后的实例中阐述的比较结果。第一方面如上文所论述，我们提供包含树脂的涂料组合物，所述树脂包含一或多个在1和/或5甘脲环位置处具有非氢取代基的甘脲基团。优选的树脂包含一或多个下式(I)的甘脲基团：其中在式(I)中，R1、R2和每个R如上文所定义。至少一个R基团为与树脂的共价键的一部分。优选的式(I)基团包括下式1、2、3、4、5、6、7和8的那些：其中在那些以上式1、2、3、4、5、6、7和8中，R1、R2、R3和R4独立地选自与关于式(I)中的R所定义相同的基团且因此可适当地为例如直链或分支链任选经取代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法，其包含：a)在衬底上涂覆包含以下的涂料组合物层：包含一或多个在1和/或5甘脲环位置具有非氢取代基的甘脲基团的树脂；和b)在所述涂料组合物层上涂覆光致抗蚀剂组合物层。

【技术特征摘要】
2015.10.31 US 62/2491971.一种形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法，其包含：a)在衬底上涂覆包含以下的涂料组合物层：包含一或多个在1和/或5甘脲环位置具有非氢取代基的甘脲基团的树脂；和b)在所述涂料组合物层上涂覆光致抗蚀剂组合物层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述树脂包含一或多个式(I)的甘脲基团：其中在式(I)中：R1和R2中的至少一个不为氢或化学键；每个R独立地选自化学键、氢、任选经取代的烷基、任选经取代的杂烷基、任选经取代的碳环芳基或任选经取代的杂芳基。3.一种形成光致抗蚀剂浮雕图像的方法，其包含：a)在衬底上涂覆包含以下的涂料组合物层：包含一或多种下式(II)的甘脲的树脂：其中在式(II)中：每个R独立地选自化学键、氢、具有至少4个碳原子的任选经取代的烷基、具有至少4个碳原子的任选经取代的杂烷基、具有至少4个碳原子的任选经取代的杂烷基、任选经取代的碳环芳基或任选经取代的杂芳基；和b)在所述涂料组合物层上涂覆光致抗蚀剂组合物层。4.根据权利要求2所述的方法，其中R1和R2中的至少一个为任选经取代的烷基或任选经取代的杂烷基。5.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述树...

【专利技术属性】
技术研发人员：EH·柳，朴琎洪，Y·R·申，JH·康，李晶真，林载峰，
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