光敏性组合物制造技术

本发明专利技术涉及新型光敏性组合物，其包含ａ）有机聚合物，ｂ）结构（１）的光碱产生剂，和ｃ）任选地，光酸产生剂，（＋Ａ１－Ｏ２Ｃ）－Ｂ－（ＣＯ２－Ａ２＋）Ｘ，其中Ａ１＋和Ａ２＋独立地是阳离子，ｘ是大于或等于１的整数，Ｂ是非氟化烃结构部分。所述光敏性组合物可以用作光致抗蚀剂组合物或用作碱可显影抗反射底层涂料组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光敏性组合物和在器件上形成精细图案的方法。
技术介绍
光敏性组合物用于微蚀刻(microlithography)方法，这些方法例如在计算机芯片和集成电路的制造中用于制造微型化电子元件。通常，在这些方法中，首先将光敏性组合物膜的薄涂层施涂于基材材料上，例如用于制造集成电路的硅晶片上。然后烘焙该已涂覆的基材以使该光敏性组合物中的任何溶剂蒸发并将涂层固定到基材上。所述光敏性组合物可以充当光致抗蚀剂或抗反射涂层。接下来让光致抗蚀剂层经历在辐射下的成像式曝光并在碱性显影剂中显影而形成在光致抗蚀剂中的图像。光敏性组合物还可以充当涂覆在光致抗蚀剂下方的可显影抗反射底层，成像式曝光并在碱性显影剂中显影而形成在光致抗蚀剂和底层中的图像。辐射曝光引起光敏性层的曝光区域中的化学转变。目前，可见光、紫外(UV)光、电子束、远紫外线(euv)和X射线辐射能量是微蚀刻方法中常用的辐射类型。在这种成像式曝光之后，任选地烘焙经涂覆基材，然后用显影剂溶液处理以溶解和除去经辐射曝光的组合物。正性光敏性组合物当它们受辐射曝光成像时会使该光敏性组合物受辐射曝光的那些区域变得更加可溶于显影剂溶液，然而没有曝光的那些区域保持相对不溶于显影剂溶液。当需要亚半微米几何结构时，通常使用对短波长(大约13nm到大约300nm)敏感的光致抗蚀剂。尤其优选的是在200nm以下，例如193nm和157nm处敏感的深uv光致抗蚀剂，其包含非芳族聚合物，光酸产生剂，任选的溶解抑制剂，碱猝灭剂和溶剂。高分辨率、化学放大的、深紫外线(13-300nm)正色调(tone)光致抗蚀剂可用来将具有小于四分之一微米几何结构的图像构图。光致抗蚀剂还用来在基材上形成窄的经掩蔽的空间，其中进一步蚀刻该基材以在该基材中形成沟槽。已经发现使用正性光致抗蚀剂的硬掩模构图在该基材上产生高分辨率图案。然而，仍需要使用正性光致抗蚀剂在基材中提供非常窄和深的沟槽。化学放大的组合物(其中单个光产生的质子将一些酸不稳定基团催化裂解)用于适用于亚四分之一微米设计规则的光刻法。由于所述催化反应，所得的组合物的敏感性与常规的酚醛清漆-DNQ(邻叠氮萘醌)光致抗蚀剂相比相当高。但是化学放大的组合物受困于所谓的延迟时间影响。基于化学放大的体系的光致抗蚀剂包含聚合物和光活性化合物。 所述光活性化合物当曝光时分解而形成酸。然而，众所周知，所产生的酸可能从曝光区域扩散到未曝光区域，因此引起图像质量和分辨率的损失。酸扩散可能导致成像光致抗蚀剂的尺寸改变和差的工艺宽容度(process latitude) 0另一个问题是由于光产生酸的蒸发或由于与清洁室胺污染杂质的反应引起的所述酸在潜像表面上的损失。当曝光和曝光之后的烘焙之间存在时间延迟时，所述表面上的酸损失导致曝光区域中严重的表面不溶性层的形成。化学放大的材料的这些问题在文献中得到充分记载。例如，在具有低到IOppb的氨浓度的清洁室环境中曝光之后留下的光致抗蚀剂显示T-顶(在曝光区域表面上的不溶性抗蚀剂层)以及临界尺寸改变发生。化学放大的光致抗蚀剂的这些缺点的原因是(1)由于清洁室气氛中碱性杂质引起的抗蚀剂曝光区域的表面处的酸损失或酸中和，和( 在曝光和显影步骤之间酸从曝光区域到未曝光区域的扩散。碱性添加剂可以用来防止酸损失和酸扩散。基于化学放大的体系的吸收曝光辐射并涂覆在光致抗蚀剂层下方的抗反射涂层可用于防止从基材的反射。此类涂层(它们是光敏性的并可在碱性显影剂中显影)还对环境敏感并要求碱性添加剂。本专利技术涉及包含有机聚合物、光碱产生剂和任选的光酸产生剂的新型光敏性组合物。所述新型组合物可以用作包含光酸产生剂的光致抗蚀剂并且该组合物在碱溶性显影剂中成像和显影。所述新型组合物还可以用来形成涂覆在光致抗蚀剂层下方的吸收性抗反射底层，在辐射下成像式曝光和在碱溶性显影剂中显影而形成光致抗蚀剂和底层中的图像。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术涉及新型光敏性组合物，其包含a)有机聚合物，b)结构(1)的光碱产生剂，和C)任选地，光酸产生剂，(+AfO2C)-B-(CCVA2+) x (1)其中A1+和A2+独立地.键阳离子，χ是大于或等于1的整数，B是非氟化有机结构部分。所述光敏性组合物可以用作光致抗蚀剂组合物或用作碱可显影抗反射底层涂料组合物。专利技术详述本专利技术涉及对曝光辐射敏感的新型光敏性组合物，其包含a)有机聚合物，b)结构 (1)的光碱产生剂，和c)任选地，光酸产生剂。本专利技术还涉及所述光敏性组合物的成像方法。所述新型光敏性组合物包含a)有机聚合物，b)结构(1)的光碱产生剂，和C)任选地，光酸产生剂，(+AfO2C)-B-(CCVA2+) x (1)其中A1+和A2+独立地银阳离子，χ是大于或等于1的整数，B是非氟化有机结构部分。所述光敏性组合物可以用作光致抗蚀剂组合物或用作碱可显影抗反射底层涂料组合物。在本新颖专利技术的一个实施方案中，所述光敏性组合物用作光致抗蚀剂组合物，其中所述组合物包含在曝光辐射下是透明的并包含酸不稳定基团的碱不溶性有机聚合物，在曝光之后能够形成强酸以使所述酸不稳定基团裂解从而将所述聚合物去保护的光酸产生剂，和结构1的光碱产生剂。其它组分可以添加到所述组合物中。在本专利技术的另一个实施方案中，所述聚合物是碱溶性的并且所述光敏性组合物包含溶解抑制剂。在所述光致抗蚀剂组合物的这个实施方案中，所述组合物可以包含在曝光辐射下透明的碱溶性有机聚合物，包含酸可裂解键的溶解抑制剂，能够形成强酸以使所述溶解抑制剂的键裂解的光酸产生剂和结构(1)的光碱产生剂。其它组分可以添加到所述组合物中。所述新型光敏性组合物还可以用作碱可显影底部抗反射涂料组合物。在这个实施方案中，所述有机聚合物包含吸收性发色团基以吸收从基材反射的曝光辐射。在所述抗反射组合物的一个实施方案中，所述组合物可以包含含发色团和酸不稳定基团的碱不溶性聚合物，在曝光之后能够形成强酸以使所述聚合物上的酸可裂解基团裂解的任选的光酸产生剂，和结构(1)的光碱产生剂。在所述抗反射组合物的另一个实施方案中，所述组合物可以包含含发色团的碱溶性聚合物，溶解抑制剂和/或交联剂，能够形成强酸以使所述溶解抑制剂或交联剂的键裂解的任选的光酸产生剂，和结构(1)的光碱产生剂。能够形成强酸以使所述聚合物去保护或使所述溶解抑制剂或交联剂中的酸可裂解键裂解的光酸产生剂可以存在于所述组合物中或可以不存在。当所述光酸产生剂不存在于所述新型组合物中时，所述新型组合物中的酸可裂解键的裂解可以通过所述酸从涂覆在所述新型抗反射层上方的光致抗蚀剂层扩散而发生。其它组分可以添加到所述组合物中，例如交联剂、热酸产生齐U、表面活性剂、流平剂和染料。光碱产生剂一般添加到光敏性组合物中以改善分辨率，改善线性偏差和使由于光敏性组合物的曝光和随后的曝光后烘焙之间的延迟时间引起的潜像稳定，所述曝光后烘焙引起组合物中曝光图像的基于酸的催化反应。在曝光之后的酸扩散可能引起所界定的图像的区域改变。碱的存在充当猝灭剂以防止酸的扩散并因此改善分辨率和线性偏差。本专利技术的新型光碱产生剂可以由结构(1)表示，(+AfO2C)-B-(CCVA2+) x (1)其中A1+和A2+独立地.键阳离子，χ是大于或等于1的整数，B是非氟化有机结构部分。所述多阴离子可以由CO2C)-B本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．对曝光辐射敏感的光敏性组合物，其包含：ａ）有机聚合物，ｂ）结构（１）的光碱产生剂，和ｃ）任选地，光酸产生剂（＋Ａ１－Ｏ２Ｃ）－Ｂ－（ＣＯ２－Ａ２＋）Ｘ　　　　（１）其中Ａ１＋和Ａ２＋独立地是阳离子，ｘ是大于或等于１，Ｂ是非氟化有机结构部分。

【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：E·W·恩格，
申请(专利权)人：AZ电子材料美国公司，
类型：发明
国别省市：US