[发明专利]近红外吸收膜组合物

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2009年8月18日提交，标题为“NEAR-INFRARED ABSORBING FILM COMPOSITIONS”，序列号为12/543,003的美国专利申请的利益，通过引用将其内容全部结合到本文中。

背景

本发明一般性地涉及将集成半导体晶片图案化中的Z调平校正方法。

在半导体片生产期间集成硅晶片的校准和图案化涉及在复杂下层形貌上的光敏层(光致抗蚀剂)的应用、感应和成像。这种填埋形貌通常由包含金属、电介质、绝缘体或陶瓷材料及其组合的多层堆栈组成，将其图案化并提供给芯片垂直和平面功能性。在该多层堆栈上光致抗蚀剂图案化需要晶片预校准和表面水平感应以适当地测定可光成像层上的焦平面位置。为此，使用宽带红外光源和光传感器组合以测定光致抗蚀剂表面的焦点位置。如果下层形貌由图案化的反射结构组成，则来自这类填埋微结构的反射可引发错误的焦平面确定。此外，在下层含有图案化金属材料(例如金属，如铜、铝和钨)的情况下，不想要的反射凹口或镜面反射也可贡献于不正确的高度水平确定。这类错误的焦点确定产生图像模糊和差对比，这转化成有缺陷的图像印刷。

提出的Z-调平校准方法包括使用高反射涂层，例如在下层形貌之上的金属层或高度敏感性校准器件。在第一种情况下，金属层显示出在生产功能性三维结构时的集成问题，因此通常不是可行的解决方法。在第二种情况下，光学调平系统的基质特异性校准例如用AGILE或离线校准方法(FEM+“焦点制图器”)进行；然而，该路线具有几个缺点，包括通常太慢而不能在每个晶片上进行，且在分块(晶片上和晶片至晶片)中，不能补偿基质变化。

因此，本领域中需要通常简单使用、精确、容易与微电子制造方法综合，且不遭遇上述缺点的Z调平校准方法。

概述

本发明一般性地涉及具有部分或完全覆盖近IR区中的焦点调平传感器信号的吸收范围的近红外(NIR)吸收膜形式的平坦化层的用途，所述吸收膜含有一种或多种发色团(即染料)。当应用于多层堆栈上时，这种层通过通过吸收阻断宽带NIR辐射而作用，因此防止位于待通过焦点调平传感器检测的多层堆栈内的任意深度的下层形貌特征。仅在底部晶片表面上感觉容许光致抗蚀剂层在成像平面内的精确布置。

在第一方面中，本发明涉及一种可固化液体配制剂，其包含(i)一种或多种近红外吸收三苯胺基染料；和(ii)一种或多种浇铸溶剂。在优选实施方案中，三苯胺基染料具有以下通式：

在上式(1)中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆独立地表示氢原子或含有至少一个碳原子的烃基，其中烃基任选包含一个或多个选自氮、氧、硫和卤原子的杂原子。优选R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆中至少一个为烃基。上式(1)中的一个或多个氮原子为阳离子基团，且一个或多个阳离子基团通过一个或多个阴离子而电荷平衡。

在式(1)的具体实施方案中，染料分子包含至少1、2、3或更多个可交联基团(即R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆中1、2、3或更多个包含可交联结构部分)。R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆中任一个也可包含在其中的两个或更多个可交联基团。

在第二方面中，本发明涉及一种可固化液体配制剂，其包含(i)一种或多种近红外吸收三苯胺基染料；(ii)一种或多种可交联聚合物；和(iii)一种或多种浇铸溶剂。

在第三方面中，本发明涉及一种可固化液体配制剂，其包含(i)一种或多种可交联近红外吸收三苯胺基染料；和(ii)一种或多种浇铸溶剂。

在第四方面中，本发明涉及一种为可固化液体配制剂的交联形式的固体近红外吸收膜。在一个实施方案中，近红外吸收膜包含一种或多种近红外吸收三苯胺基染料和一种或多种交联聚合物。在另一实施方案中，近红外吸收膜包含通过三苯胺基染料上的一个或多个交联基团交联的一种或多种近红外吸收三苯胺基染料。