用于光致抗蚀剂底层的组合物制造技术

一种光致抗蚀剂底层组合物，其包含：第一聚合物，该第一聚合物包含可交联基团；第二聚合物，该第二聚合物包含：第一重复单元以及第二重复单元，该第一重复单元包括包含光酸产生剂的重复单元，该第二重复单元包含羟基取代的C1‑

【技术实现步骤摘要】
用于光致抗蚀剂底层的组合物


[0001]本专利技术总体上涉及制造电子装置的领域，并且更具体地涉及用于半导体制造的材料的领域。

技术介绍

[0002]光致抗蚀剂底层组合物在半导体工业中用作集成电路制造的先进技术节点中的光刻的蚀刻掩模。这些组合物通常用于三层和四层光致抗蚀剂集成方案中，其中将有机或含硅的减反射涂层和可图案化光致抗蚀剂膜层布置在具有高碳含量的底层上。
[0003]当使用可能包含副产物的树脂制备用于ArF或极紫外(EUV)光刻的化学增强的光致抗蚀剂组合物时，显影后抗蚀剂图案中的缺陷(表面缺陷)的数量可能变得有问题，即使如灵敏度、分辨率和抗蚀剂图案形状等特性是令人满意的。这些表面缺陷是指如抗蚀剂图案之间的浮渣和桥接等问题。
[0004]EUV光刻是替代光学光刻用于特征尺寸为几纳米的体积半导体制造的领先技术。目前，EUV光刻已经成为超过193nm浸没工艺的优选图案化技术，用于10nm以下产品节点的高容量制造。在EUV光刻中，暴露区域的光子比ArF光刻的暴露区域的光子少。由于缺少光子和缩小的图案节距，散粒噪声对图案轮廓的影响变得更加显著。抗蚀剂图案之间的浮渣和桥接缺陷，如具有3x nm节距的线至间隔图案处的纳米桥接缺陷，可能在通过蚀刻工艺转移整个图案之后导致致命的桥接缺陷。
[0005]因此，仍然需要新的光致抗蚀剂底层材料，其可以减轻用于ArF和EUV光刻的光致抗蚀剂中的浮渣和桥接缺陷。

技术实现思路

[0006]一方面提供了一种光致抗蚀剂底层组合物，其包含：第一聚合物，该第一聚合物包含可交联基团；第二聚合物，该第二聚合物包含：第一重复单元以及第二重复单元，该第一重复单元包括包含光酸产生剂的重复单元，该第二重复单元包含羟基取代的C1‑
30
烷基、羟基取代的C3‑
30
环烷基或羟基取代的C6‑
30
芳基；酸催化剂；以及溶剂。
[0007]还提供了一种经涂覆的衬底，所述衬底包括：布置在衬底上的本专利技术的光致抗蚀剂底层组合物的固化层；以及布置在所述光致抗蚀剂底层组合物的固化层上的光致抗蚀剂层。
[0008]另一方面提供了一种形成图案的方法，所述方法包括将本专利技术的光致抗蚀剂底层组合物的层施加在衬底上；将所述光致抗蚀剂底层组合物的所述施加层固化以形成底层膜；将光致抗蚀剂组合物的层施加在所述底层膜上以形成光致抗蚀剂层；将所述施加的光致抗蚀剂层以图案方式暴露于活化辐射；以及使所暴露的光致抗蚀剂层显影以提供抗蚀剂浮雕图像。
具体实施方式
[0009]现在将详细参考示例性实施例，其实例在本说明书中展示。就这一点而言，本专利技术示例性实施例可以具有不同的形式并且不应该被解释为限制于本文所述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述示例性实施例，以解释本说明书的方面。如本文使用的，术语“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的全部组合。当如
“……
中的至少一个/种”的表述在元件列表之前时，其修饰整个元件列表并且不修饰列表中的单个元件。
[0010]如本文使用的，术语“一个/种(a/an)”和“该”不表示数量的限制，并且除非在本文中以其他方式指出或与上下文明显矛盾，否则被解释为包括单数和复数二者。除非另外明确指出，否则“或”意指“和/或”。本文所公开的全部范围包括端点，并且所述端点彼此可独立组合。后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数二者，由此包括至少一个所述术语。“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且所述描述包括所述事件发生的例子以及其没有发生的例子。术语“第一”、“第二”和类似术语在本文不表示顺序、数量、或重要性，而是用于将一个元件与另一个进行区分。当一个元件被称为是“在”另一个元件“之上”时，它可以与所述另一个元件直接接触或插入元件可能存在于其间。相比之下，当一个元件被称为是“直接在”另一个元件“之上”时，不存在插入元件。应当理解，可以在各方面中以任何合适的方式来组合所描述的方面的组分、要素、限制和/或特征。
[0011]除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)均具有与本专利技术所属领域普通技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解，术语(如常用词典中定义的那些)应被解释为具有与其在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文明确如此定义，否则将不会被解释为理想化或过于正式的意义。
[0012]如本文使用的，术语“烃基”是指具有至少一个碳原子和至少一个氢原子的有机化合物，其任选地在指示的地方被一个或多个取代基取代；“烷基”是指直链或支链的饱和的烃，其具有指定的碳原子数并且具有为1的化合价；“亚烷基”是指具有为2的化合价的烷基；“羟烷基”是指被至少一个羟基(
‑
OH)取代的烷基；“烷氧基”是指“烷基
‑
O
‑”
；“羧酸基团”是指具有式
“‑
C(＝O)
‑
OH”的基团；“环烷基”是指具有其中全部环成员是碳的一个或多个饱和环的单价基团；“亚环烷基”是指具有为2的化合价的环烷基；“烯基”是指具有至少一个碳碳双键的直链或支链的单价烃基；“烯氧基”是指“烯基
‑
O
‑”
；“亚烯基”是指具有至少为2的化合价的烯基；“环烯基”是指具有至少一个碳碳双键的环烷基；“炔基”是指具有至少一个碳碳三键的单价烃基；术语“芳香族基团”表示如文献中、特别是在IUPAC 19中所定义的常规的芳香性概念，并且是指单环或多环的芳香族环体系，所述体系包括在一个或多个环中的碳原子，并且任选地可以包括代替所述一个或多个环中的一个或多个碳原子的一个或多个独立地选自N、O和S的杂原子；“芳基”是指单价、单环或多环的芳香族基团，其仅含有在一个或多个芳香族环中的碳原子，并且可以包括具有稠合到至少一个环烷基或杂环烷基环上的芳香族环的基团；“亚芳基”是指具有至少为2的化合价的芳基；“烷基芳基”是指已被烷基取代的芳基；“芳基烷基”是指已被芳基取代的烷基；“芳氧基”是指“芳基
‑
O
‑”
；并且“芳硫基”是指“芳基
‑
S
‑”
。
[0013]前缀“杂”意指所述化合物或基团包括作为代替碳原子的杂原子的至少一个成员(例如，1、2、3、或4或更多个杂原子)，其中所述杂原子各自独立地选自N、O、S、Si、或P；“含杂
原子的基团”是指包括至少一个杂原子的取代基；“杂烷基”是指具有代替碳原子的1
‑
4个杂原子的烷基；“杂环烷基”是指具有一个或多个代替碳原子的N、O或S原子的环烷基；“亚杂环烷基”是指具有至少为2的化合价的杂环烷基；“杂芳基”是指具有1至3个具有一个或多个代替碳原子的N、O或S原子作为环成员的单独的或稠合的环的芳基；并且“亚杂芳基”是指具有至少为2的化合价的杂芳基。
[0014]术语“卤素”意指氟(氟代)、氯(氯代)、溴(溴代)、或碘(碘代)的单价取代基。前缀“卤代”意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光致抗蚀剂底层组合物，其包含：第一聚合物，所述第一聚合物包含可交联基团；第二聚合物，所述第二聚合物包含：第一重复单元，所述第一重复单元包括包含光酸产生剂的重复单元，以及第二重复单元，所述第二重复单元包含羟基取代的C1‑
30
烷基、羟基取代的C3‑
30
环烷基、或羟基取代的C6‑
30
芳基；酸催化剂；以及溶剂。2.如权利要求1所述的光致抗蚀剂底层组合物，其中，所述第一聚合物包含衍生自具有式(1)的单体的异氰脲酸酯重复单元：其中，在式(1)中，K、L和M各自独立地是直链或支链的C1‑
10
烃基、C1‑
10
烷氧基羰基、C1‑
10
烷酰氧基，其各自任选地被羧酸基团取代，或直链或支链的C1‑
10
羟烷基，其任选地被C1‑5烷氧基羰基或C1‑5取代的烷氧基取代，并且其中，所述第一聚合物的至少一个氢原子被独立地选自羟基、羧基、巯基、氨基、环氧基、烷氧基、酰胺基、乙烯基及其组合的官能团取代。3.如权利要求1或2中任一项所述的光致抗蚀剂底层组合物，其中，所述第二聚合物的所述第一重复单元包含衍生自具有式(2)的单体的重复单元：其中，在式(2)中，R
a
是氢、氟、氰基、取代或未取代的C1‑
10
烷基、或取代或未取代的C1‑
10
氟烷基，L1是单键或二价连接基团，A是二价连接基团；Z
‑
是包含磺酸根、磺酰胺的阴离子、磺酰亚胺的阴离子、或甲基化物阴离子的阴离子部分；并且G
+
是有机阳离子。4.如权利要求3所述的光致抗蚀剂底层组合物，其中，
‑
L1‑
A
‑
Z
‑
由式(3)至(5b)之一表示：
其中，在式(3)至(5b)中，Q1和Q2各自独立地是氟取代的二价连接基团；Q3是二价连接基团；Q4是单键或二价连接基团；并且R
f
是氟取代的C1‑
30
烷基、氟取代的C3‑
30
环烷基、或与Q3形成环的单键。5.如权利要求3或4所述的光致抗蚀剂底层组合物，其中，G
+
是由式(6)、(7)或(8)之一表示的阳离子：其中，在式(6)、(7)和(8)中：X是I或S；R
h
、R
i
、R
j
和R
k
各自独立地是羟基、腈、卤素、取代或未取代的C1‑
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烷基、取代或未取代的C1‑
30
氟烷基、取代或未取代的C3‑
30
环烷基、取代或未取代的C1‑
30
氟环烷基、取代或未取代的C1‑
30
烷氧基、取代或未取代的C3‑
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烷氧基羰基烷基、取代或未取代的C3‑
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烷氧基羰基烷氧基、取代或未取代的C3‑
30
环烷氧基、取代或未取代的C5‑
30
环烷氧基羰基烷基、取代或未取代的C5‑
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环烷氧基羰基烷氧基、取代或未取代的C1‑
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氟烷氧基、取代或未取代的C3‑
30
氟烷氧基羰基烷基、取代或未取代的C3‑
30
氟烷氧基羰基烷氧基、取代或未取代的C3‑
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氟环烷氧基、取代或未取代的C5‑
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氟环烷氧基羰基烷基、取代或未取代的C5‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：