提供了新型的、可溶于显影剂的抗反射涂层组合物和使用那些组合物的方法。该组合物包括聚合物和／或低聚物，该聚合物和／或低聚物具有酸官能团且连同交联剂、光产酸剂和任选的生色团一起溶于溶剂系统中。优选的酸官能团是羧酸，而优选的交联剂是乙烯醚交联剂。在使用中，将该组合物应用于基底并热交联。一旦暴露于光（且任选地曝光后烘烤），固化的组合物就将解交联，使得它们可溶于典型的光致抗蚀剂显影液（例如碱性显影剂）中。在一个实施方案中，该组合物可用于在微电子基底中形成离子植入区。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新型的、可溶于显影剂的抗反射涂层组合物和使用该抗 反射涂层组合物以在微电子基底中形成离子植入区的方法。
技术介绍
当特征尺寸缩减至小于80 nm时，将需要新的和更高级的材料来实现 半导体工业所设定的目标。需要改进光致抗蚀剂(photoresist)和底部抗反 射涂层以实现高分辨率平版印刷术的目标。例如，在底部抗反射涂层和基 底蚀刻步骤过程中出现的抗蚀剂厚度损失成为关键问题，因为新的抗蚀剂比上一代材料要薄很多。当抗蚀剂厚度正在减小时，不期望底部抗反射涂 层厚度以相同速率减小，这进一步使抗蚀剂损失问题复杂化。解决此问题的方法是通过使用湿法显影(wet-developable)底部抗反射涂层来淘汰底 部抗反射涂层蚀刻步骤。湿法显影底部抗反射涂层通常利用可溶于碱性介质的聚酰胺酸作为 聚合物翁合剂，由此允许在抗蚀剂被显影时除去底部抗反射涂层。利用热 驱动酰胺酸至酰亚胺转变，使得这些传统的湿法显影底部抗反射涂层不溶 于抗蚀剂溶剂。这个过程工作得很好，可是它有两个限制(l)在底部抗口可能是窄的(小于10°C);和(2)湿法显影过程是各向同性的，意味着 垂直地除去底部抗反射涂层的速率与水平地除去底部抗反射涂层的速率 相同，这导致抗蚀剂线(resist line)的底切(undercutting )。虽然这对于较 大的几何形状(大于0.2微米)不成问题，但是在较小线尺寸下它可容易 地导致线提升(line lifting)和线塌陷(line collapse )。
技术实现思路
本专利技术通过提供在制造微电子设备中有用的、新的可溶于显影剂的光 敏组合物克服了现有技术抗反射涂层的问题。更详细地，专利技术的组合物包括选自由聚合物、低聚物及其混合物组成 的组的化合物，其溶解于或分散于溶剂系统中。优选地，该化合物基于被 视为按重量计100%的组合物中所有成分的总重量，以按重量计约 0.5%-10%、优选按重量计约0.5%-5%和甚至更优选按重量计约1%-4%的 水平存在于组合物中。如果该化合物是聚合物，那么优选的是，平均分子量是约I，OOO-IOO,OOO 道尔顿、且更优选约1,000-25,000道尔顿。优选的聚合物包括选自由脂肪 族聚合物、丙烯酸酯(acrylate)、曱基丙烯酸酯(methacrylate )、聚酯、聚 碳酸酯、酚醛清漆、聚酰胺酸及其混合物组成的组的那些聚合物。如果该化合物是低聚物，那么优选的是，分子量是约500-3,000道尔顿、且更优选约500-1,500道尔顿。优选的低聚物包括取代的和未取代的丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、酚醛清漆、异氰脲酸酯、缩水甘油醚及其混合物。不管化合物是否是低聚物或聚合物，也不管聚合物主链或低聚物芯(oligomer core)的结构，优选的是，化合物包括酸官能团。优选地，酸 基以基于被视为按重量计100%的化合物总重量，按重量计至少约5%、优 选按重量计约5%-90%和甚至更优选按重量计约5%-50%的水平存在于化 合物中。优选的酸基是除酚类物质之外的基团，例如羧酸(-COOH)。与现有技术组合物不同，酸基优选地不被保护基保护。即，至少约95%、 优选至少约98%和优选约100%的酸基不含保护基。保护基是防止酸有反 应性的基团。因为在本专利技术的情况下保护基不是必需的，所以还优选的是，化合物 不是酸敏的。酸敏聚合物或低聚物是含有在酸的存在下被除去、被分解或 以其它方式被转化的保护基的物质。在另外的实施方案中，可利用受保护的酸基和无保护的酸基的组合。 在这些实施方案中，受保护的酸基与无保护的酸基的摩尔比是从约1:3至 约3:1，且更优选从约l:2至约1:1。还优选的是，专利技术的组合物包括生色团(光衰减化合物或部分)。生 色团可以与化合物结合(与化合物上的官能团结合或直接与聚合物主链或 低聚物芯结合)，或生色团可以被简单地物理混合到组合物中。生色团应 基于被视为按重量计100%的化合物的总重量，以按重量计约5%-50%、且 优选按重量计约20%-40%的水平存在于组合物中。基于组合物将被加工的 波长来选择生色团。例如，在248 nm的波长下，优选的生色团包括萘(例 如萘甲酸曱基丙烯酸酯(naphthoic acidmethacrylate)、 3/7-二羟基萘甲酸)、 杂环生色团、呻唑、蒽(例如，曱基丙烯酸-9-蒽曱酯、9-蒽曱酸)、以及 前述的官能部分。在193 nm的波长下，优选的生色团包括取代的和未取 代的苯基、杂环生色团(例如，呋喃环、噻吩环)、以及前述的官能部分。 优选的专利技术的组合物将还包括交联剂。优选的交联剂是乙烯醚交联剂。优 选的是，乙烯醚交联剂是多官能的，且更优选是三官能和四官能的。优选的乙烯醚交联剂具有下式R-(X-0-CH=CH2)n,其中R选自由芳基(优选C6-C12 )和烷基(优选C广C,s,且更优选C)-C,o) 组成的组，每个X单独地选自由以下组成的组烷基(优选C,-C,8，且更 优选d-C,o);烷氧基(优选C广ds,且更优选C,-do);羧基；及前述中 的两个或更多个的组合，以及n是2-6。最优选的乙烯醚交联剂包括选自 由乙二醇乙烯醚、三羟曱基丙烷三乙烯醚、1,4-环己烷二曱醇二乙烯醚及 其混合物组成的组的那些交联剂。另外优选的乙烯醚交联剂具有选自由以 下组成的组的结构式优选的组合物还包含催化剂。优选的催化剂是产酸剂(acid generator )， 且特别是光产酸剂("PAG",离子型和/或非离子型)。在光的存在下产生 酸的任何PAG是合适的。优选的PAG包括鐵盐(例如，全氟磺酸三苯基 銃盐，诸如全氟丁基磺酸三苯基锍盐(triphenyl sulfonium nonaflate )和三 氟曱磺酸三苯基锍盐(triphenyl sulfonium triflate))、肟-磺酸盐(例如，CIBA的以名称CG^的那些)和三溱(例如从Midori Kagaku Company可获得的 TAZ108 )。组合物优选包括基于被视为按重量计100%的组合物中聚合物和低聚 物固体的总重量，按重量计约0,1%-10%的催化剂，且更优选按重量计约 1%-5%的催化剂。虽然在专利技术的组合物中可包括热产酸剂("TAG")，但是在一个优选的 实施方案中，组合物基本上不含TAG。即，任何TAG基于被视为按重量 计100%的组合物的总重量，以少于按重量计约0.05%、且优选按重量计约 0%的非常低的水平存在。应理解，组合物中也可包括许多其他任选成分。典型的任选成分包括 表面活性剂、胺;成和助粘剂。不管实施方案，抗反射组合物是通过将聚合物、低聚物或其混合物简 单地分散或溶解在合适的溶剂系统中，优选在环境条件下并且持续足够的 时间量以形成基本上均相分散体来形成的。将其它成分(例如，交联剂、 PAG )优选连同该化合物一起分散或溶解在溶剂系统中。优选的溶剂系统包括选自由丙二醇曱醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇曱 醚(PGME)、丙二醇正丙醚(PnP)、乳酸乙酯(EL)及其混合物组成的 组的溶剂。优选地，溶剂系统具有约50-25(TC、且更优选约100-175。C的 沸点。溶剂系统应基于被视为按重量计100%的组合物的总重量，以按重 量计约80%-99%、且更优选按重量计约95%-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成离子植入区的方法，所述方法包括： 提供结构，所述结构包括基底、邻接所述基底的抗反射层和邻接所述抗反射层的光致抗蚀剂，所述抗反射层具有形成于其中的至少一个开口并且与形成于所述光致抗蚀剂中的至少一个开口连通，所述抗反射层包括含有具 有下式的键合的交联化合物 －［－Ｒ－Ｏ－＊－Ｏ－］－ 其中Ｒ选自由芳基、－ＣＯ－、－ＳＯ－、－Ｓ－和－ＣＯＮＨ－组成的组；以及 将离子向所述结构引导以便使所述离子中的至少一些变成植入到所述基底内，以便在所述基底中形成所述离 子植入区。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DJ格雷罗，RML梅尔卡多，
申请(专利权)人：布鲁尔科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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