[发明专利]含有氟化热酸产生剂的面漆组合物

说明书

本发明提供面漆组合物，其包括：基质聚合物；表面活性聚合物；包含阴离子和阳离子的离子性热酸产生剂，其中所述阴离子、所述阳离子或所述阴离子和所述阳离子经氟化；和溶剂。还提供经涂布衬底和利用所述面漆组合物的图案形成方法。本发明特别适用于光刻工艺，在制造半导体装置中作为光致抗蚀剂面漆层。

技术领域

本发明涉及可以在光刻工艺中涂覆在光致抗蚀剂组合物上方的面漆组合物。本发明另外涉及经涂布衬底和使用面漆组合物形成图案的方法。本发明特别适用于半导体制造工业以形成半导体装置。

背景技术

在半导体装置中实现纳米(nm)尺度特征尺寸的一种方法为在曝光光致抗蚀剂层时使用较短波长的光。但是，发现在低于193nm曝光波长透明的材料的困难已使得浸没式光刻方法通过使用液体将更多光聚集到膜中而增加透镜的数值孔径。浸没式光刻在成像装置的最后一个表面与所处理的衬底(例如半导体晶片)上的第一表面之间采用相对高折射率流体。

在浸没式光刻中，浸没流体与光致抗蚀剂层之间的直接接触可以引起光致抗蚀剂组分沥出到浸没流体中。这种沥出可以造成光学镜头的污染并且引起浸没流体的有效折射率和透射特性改变。致力于解决此问题，已开发面漆材料用于在浸没流体与底层光致抗蚀剂层之间形成阻挡层。参见例如Gallagher等人的美国专利申请公开号2007/0212646A1，和Wang等人的2007/0087286和2010/0183976A1。

在图案化高纵横比光致抗蚀剂线-空间图案中，已观测到抗蚀图案崩溃的出现。相信图案崩溃由于表面张力效应而在抗蚀剂显影工艺期间发生，所述表面张力效应可随着高纵横比抗蚀图案之间的间距减小而变得放大。

所属领域中需要解决一个或多个与现有技术水平相关的问题，和用于利用此类材料的图案形成方法的面漆组合物。

发明内容

根据本申请的第一方面，提供面漆组合物。面漆组合物包含：基质聚合物；表面活性聚合物；包含阴离子和阳离子的离子性热酸产生剂，其中阴离子、阳离子或阴离子和阳离子经氟化；和溶剂。

根据本发明的另一方面，提供经涂布衬底。经涂布衬底包含：半导体衬底；半导体衬底上方的光致抗蚀剂层；和光致抗蚀剂层上方的由如本文所述面漆组合物形成的面漆层。

根据本发明的另一方面，提供图案形成方法。所述图案形成方法包含：(a)在衬底上方形成光致抗蚀剂层；(b)在光致抗蚀剂层上方形成面漆层，其中面漆层由如本文中所述的面漆组合物形成；(c)使面漆层和光致抗蚀剂层曝光于活化辐射；以及(d)使经曝光面漆层和光致抗蚀剂层与显影剂接触以形成光致抗蚀剂图案。

“任选经取代”的各种材料和基团可在一个或多个可用的位置，通常在另外由氢原子占据的位置适当地经取代。除非另有规定，否则“经取代”应理解为意指包括至少一个非氢取代基，如卤素(即F、Cl、Br、I)、羟基、氨基、硫醇、羧基、羧酸酯基、酯、醚、酰胺、腈、硫基、二硫基、硝基、C1-18烷基、C1-18烯基(包括降冰片烯基)、C1-18烷氧基、C2-18烯氧基(包括乙烯醚)、C4-18芳基、C6-18芳氧基、C7-18烷基芳基或C7-18烷基芳氧基，任选地包括一个或多个杂原子。除非另外指明，否则如本文所用：“Mw”意指重量平均分子量；“Mn”意指数目平均分子量；“PDI”意指多分散指数＝Mw/Mn；“共聚物”包括含有两种或更多种不同类型的聚合单元的聚合物；“烷基”、“亚烷基”等包括直链、分支链和环状结构；且冠词“一(a/an)”包括一或多。

具体实施方式

面漆组合物