[发明专利]用于在光致抗蚀剂图案上涂覆的组合物

说明书

本申请是题为“用于在光致抗蚀剂图案上涂覆的组合物”的中国专利申请200580038784.6的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于在光致抗蚀剂图案上涂覆以改进光刻性能的组合物，此外还涉及使用此种涂料在衬底上产生图像的方法。

背景技术

在半导体技术中集成电路的致密化需要在这些集成电路内制造非常精细的互连线。超精细的图案通常通过在光致抗蚀剂涂层中使用光刻技术形成图案来产生。通常，在这些方法中，首先将光致抗蚀剂组合物的薄涂膜施加到基底材料，例如用于制造集成电路的硅晶片上。然后烘烤该已涂覆的衬底以使光致抗蚀剂组合物中的任何溶剂蒸发和将该涂层固定到衬底上。接下来让衬底的烘烤过的涂布表面经受在辐射下的成像曝光处理。这一辐射曝光引起涂覆表面的曝光区域中的化学转变。目前，可见光、紫外（UV）光、电子束和X射线辐射能量是缩微光刻方法中常用的辐射类型。在这一成像曝光之后，用显影剂溶液处理已涂覆的衬底以溶解和除去光致抗蚀剂的辐射曝光过的或未曝光过的区域。

集成电路的小型化需要印刷光致抗蚀剂内的越来越窄的尺寸。已经开发出各种技术来缩小光致抗蚀剂尺寸，这些技术的实例是，多级涂层、防反射涂层、相转移掩模、在越来越短的波长下是敏感的光致抗蚀剂等。

较小尺寸的一个重要的印刷方法依靠在光致抗蚀剂图像的顶部形成薄层的技术，该方法使光致抗蚀剂图像拓宽但是却减少了相邻光致抗蚀剂图案之间的空间尺寸。这一变窄的空间可以用来蚀刻和界定衬底或用来沉积材料，例如金属。此种二级技术作为微电子元件的制造方法的一部分允许非常小的尺寸得到界定，而不必重新制定新的光致抗蚀剂化学。面漆层或收缩材料可以是无机层例如介电材料，或者可以是有机材料例如可交联聚合物材料。

介电收缩材料在US 5,863,707中进行了描述，并且包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、旋涂的材料或化学蒸气沉积的材料。有机聚合物涂层在US 5,858,620中进行了描述，其中此类涂层在酸的存在下经历交联反应，从而附着于光致抗蚀剂表面，但是当该面收缩涂层还没有交联时被除去。US 5,858,620公开了半导体设备的制造方法，其中衬底具有用面层涂覆的图案化的光致抗蚀剂，然后将该光致抗蚀剂暴露在光下并加热使得在该光致抗蚀剂中的光生酸扩散穿过面层并且然后可以使该面层交联。酸扩散穿过面层的程度决定交联的层的厚度。使用可以溶解该聚合物的溶液将没有交联的那部分面层除去。

本发明涉及收缩材料的涂料组合物，该组合物包含含氨基的聚合物。含氨基的聚合物尤其可用于在193nm和157nm下敏感的光致抗蚀剂上涂覆，其中该光致抗蚀剂聚合物包含可以与碱起反应的基团。本发明的目的是在已成像的光致抗蚀剂上形成涂层，该涂层与光致抗蚀剂反应和使光致抗蚀剂图案稳定化并进一步提高光致抗蚀剂的厚度。已出人意料地发现，使用这一新型涂覆用收缩组合物使已成像光致抗蚀剂的改进的图案清晰度、更高的分辨率和稳定的图案形成得以实现。

附图简述

图1描述了在光致抗蚀剂聚合物中的一些含内酯的单体单元。

图2公开了从丙烯酸酯共聚单体上悬吊下来的各种类型的基团。

图3示出了对获得光致抗蚀剂聚合物有用的环状单体的实例。

发明概述

本发明涉及用于涂覆光致抗蚀剂图案的水性涂料组合物，该涂料组合物包含含氨基，优选伯氨基的聚合物。本发明还涉及微电子元件的制造方法，包括：提供具有光致抗蚀剂图案的衬底，用新型涂料涂覆所述光致抗蚀剂图案，让与所述光致抗蚀剂图案接触的涂料的一部分反应，和将没有与移除溶液反应的涂料的一部分除去。

本发明还涉及用于涂覆光致抗蚀剂图案的含聚合物的涂料组合物的用途，所述聚合物含有氨基，优选伯氨基。

此外，本发明涉及成型制品，具有衬底，所述衬底上已经形成了光致抗蚀剂图案，所述图案被含聚合物的层涂覆，所述聚合物含氨基。

发明描述

本发明涉及水性收缩涂料组合物，其包含含氨基的聚合物。本发明还涉及微电子元件的制造方法，包括：在已成像光致抗蚀剂图案的顶部上形成收缩涂料的层，让接近光致抗蚀剂界面的收缩材料的一部分反应，和用移除溶液将收缩材料的未反应的可溶部分除去。

根据本领域技术人员熟悉的方法在衬底上形成光致抗蚀剂的已成像图案。