專利名稱：用于在光致抗蝕劑圖案上面涂覆的含水組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在光致抗蝕劑圖案上面涂覆以改進光刻性能的組合物，以及涉及 使用這樣的涂料在襯底上產(chǎn)生圖像的方法。
背景技術：
在半導體技術中集成電路的致密化已經(jīng)伴有在這些集成電路內制造非常細的互 連線的需要。超細的圖案通常通過使用光刻技術在光致抗蝕劑涂層中形成圖案來產(chǎn)生。通 常，在這些方法中，首先將光致抗蝕劑組合物的薄涂膜施涂于襯底材料，例如用于制造集成 電路的硅晶片上。然后烘烤涂覆的襯底以使光致抗蝕劑組合物中的任何溶劑蒸發(fā)并將該涂 層固定到該襯底上。讓該襯底的被烘烤的涂覆表面接下來經(jīng)歷暴露在輻射下的成像式曝 光。這種輻射曝光造成涂覆表面的曝光區(qū)域發(fā)生化學轉變。目前，可見光、紫外(UV)光、電 子束和X射線輻射能是縮微光刻方法中常用的輻射類型。在這一成像式曝光之后，用顯影 劑溶液處理涂覆的襯底以溶解和除去光致抗蝕劑的輻射曝光或未曝光的區(qū)域。集成電路的小型化需要印刷在光致抗蝕劑內的越來越窄的尺寸。已經(jīng)開發(fā)出各種 技術來縮小要由光致抗蝕劑印刷的尺寸，這些技術的實例是，多級涂層、抗反射涂層、相移 掩模、在越來越短的波長下感光的光致抗蝕劑等。印刷較小尺寸的一個重要方法依靠在光致抗蝕劑圖案上面形成薄層的技術，該技 術因此使光致抗蝕劑圖像變寬，并且減少了相鄰光致抗蝕劑特征之間的間隔的尺寸。這一 變窄的間隔可以用來蝕刻和界定襯底或用來沉積材料，例如金屬。這種二級技術允許更小 得多的尺寸得到界定，作為微電子器件的制造方法的一部分，而不必重新調配新的光致抗 蝕劑化學。面涂層或收縮材料可以是無機層，例如介電材料，或者它可以是有機的，例如可 交聯(lián)聚合物材料。介電收縮材料在US 5，863，707中進行了描述，并且包括氧化硅、氮化硅、氮氧化 硅、旋涂的材料或化學氣相沉積的材料。有機聚合物涂層在US 5，858，620中進行了描述， 其中此類涂層在酸的存在下經(jīng)歷交聯(lián)反應，由此附著于光致抗蝕劑表面，但在該面收縮涂 層還沒有交聯(lián)之處被除去。US 5，858，620公開了制造半導體器件的方法，其中襯底具有用 面層涂覆的圖案化光致抗蝕劑，然后將該光致抗蝕劑暴露在光下并加熱使得在該光致抗蝕 劑中的光生酸擴散穿過該面層并且然后可以使該面層交聯(lián)。酸擴散穿過面涂層的程度決定 交聯(lián)層的厚度。使用可以溶解該聚合物的溶液將沒有交聯(lián)的那部分面層除去。


圖1舉例說明了使用收縮材料的成像方法，其中(I)表示光致抗蝕劑，(II)表示抗 反射涂層，(III)表示硅，(IV)表示光致抗蝕劑圖案，(V)表示收縮涂料，和(VI)表示界面層。

發(fā)明內容
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及用于涂覆光致抗蝕劑圖案的水性涂料組合物，其包含含至少一種具有 烷基氨基的單元的聚合物，其中該單元具有結構(1)，
權利要求
1.用于涂覆光致抗蝕劑圖案的水性涂料組合物，其包含含至少-元的聚合物，其中該單元具有結構(1)，4中具有烷基氨基的單
2.權利要求1的涂料組合物，其中所述聚合物進一步包含結構2的單體單元
3.權利要求2的涂料組合物，其中結構O)的單體單元選自其中1- 獨立地選自氫和C1-C6烷基，X、Y、Z和N形成環(huán)狀結構，進一步地其中X選自C1-C6亞烷基、不飽和C1-C6亞烷基、直 接鍵和它們的混合物，Y選自C1-C6亞烷基、不飽和C1-C6亞烷基、直接鍵和它們的混合物，Z 選自 CH2、0、C(O)、N、NH、MC1-C6 烷基)、N = N和 N-CH = N，并且 N 是氮。
4.權利要求3的涂料組合物，其中結構O)的單體單元選自
5.權利要求1-4任一項的涂料組合物，其中W是亞乙基。
6.權利要求1-5任一項的涂料組合物，其中所述聚合物不含酰氨基。
7.權利要求6的涂料組合物，其中所述組合物不含酰氨基。
8.權利要求1-7任一項的涂料組合物，其中所述聚合物不含丙烯酸酯和/或羧酸。
9.權利要求1-8任一項的涂料組合物，其中所述聚合物進一步包含結構(3)的單體單
10.權利要求1的組合物，其中所述組合物進一步包含水混溶性溶劑。
11.權利要求10的組合物，其中所述組合物進一步包含選自以下的水混溶性溶劑 (C1-C8)醇、二醇、三醇、酮、酯、乳酸酯、酰胺、乙二醇單烷基醚、乙二醇單烷基醚乙酸酯、 N-甲基吡咯烷酮、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚乙酸酯和丙二醇單乙醚乙酸 酯。
12.權利要求1-11任一項的組合物，其中所述組合物進一步包含選自以下的添加劑 表面活性劑、氨基醇、胺、C1-C8醇、光酸產(chǎn)生劑、交聯(lián)化合物、熱酸產(chǎn)生劑和游離酸。
13.權利要求1-12任一項的組合物，其中所述組合物不含交聯(lián)化合物。
14.權利要求1-13任一項的組合物，其中所述組合物不含光酸產(chǎn)生劑。
15.制造微電子器件的方法，其包括a)提供具有光致抗蝕劑圖案的襯底；b)用根據(jù)權利要求1-14任一項的涂料涂覆該光致抗蝕劑圖案；c)使該涂料的與該光致抗蝕劑圖案接觸的部分反應；d)除去該涂料的不與清除溶液反應的部分。
16.根據(jù)權利要求15的方法，其中加熱所述襯底，由此引起涂料與光致抗蝕劑反應。
17.根據(jù)權利要求15或16的方法，其中所述清除溶液是含氫氧化物堿的水溶液。
18.根據(jù)權利要求15-17任一項的方法，其中所述清除溶液進一步包含水混溶性溶劑。
19.權利要求15-18任一項的方法，其中所述光致抗蝕劑包含聚合物和光酸產(chǎn)生劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于涂覆光致抗蝕劑圖案的水性涂料組合物，其包含含至少一種具有烷基氨基的單元的聚合物，其中該單元具有結構(1)，其中R1-R5獨立地選自氫和C1-C6烷基，和W是C1-C6烷基。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明組合物使光致抗蝕劑層成像的方法。
文檔編號C09D133/14GK102066509SQ200980122674
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權日2008年6月18日
發(fā)明者M·迪亞加拉詹, R·R·達梅爾, 曹毅, 洪圣恩 申請人:Az電子材料美國公司