CN101371196B - 抗反射涂料 - Google Patents

抗反射涂料 Download PDF

Info

Publication number
CN101371196B
CN101371196B CN2006800527193A CN200680052719A CN101371196B CN 101371196 B CN101371196 B CN 101371196B CN 2006800527193 A CN2006800527193 A CN 2006800527193A CN 200680052719 A CN200680052719 A CN 200680052719A CN 101371196 B CN101371196 B CN 101371196B
Authority
CN
China
Prior art keywords
numerical value
arc
composition
electron device
silsesquioxane resins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800527193A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101371196A (zh
Inventor
P-F·付
E·S·莫耶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp filed Critical Dow Corning Corp
Publication of CN101371196A publication Critical patent/CN101371196A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101371196B publication Critical patent/CN101371196B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/02—Polysilicates
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0752—Silicon-containing compounds in non photosensitive layers or as additives, e.g. for dry lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

一种抗反射涂层，它包含：(i)具有下述通式的倍半硅氧烷树脂：(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p，其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p＝1；(ii)聚环氧乙烷流体；和(iii)溶剂。

Description

抗反射涂料
相关申请的交叉参考
无。
背景技术
在半导体工业中持续需求较小特征尺寸的情况下，最近出现了193mm的光学平版印刷术作为生产具有低于100nm器件的技术。使用这种较短波长的光要求底部抗反射涂层(BARC)，以降低在基底上的反射，和通过吸收已穿过光致抗蚀剂的光来衰减光致抗蚀剂的摇摆(swing)固化。可商购的抗反射涂料(ARC)由有机和无机材料这二者组成。典型地，显示出良好的抗蚀性的无机ARC是CVD基的且具有极端形貌的所有综合的缺点。通过旋压工艺施加有机ARC材料，和它具有优良的填充和平面化性能，但缺点是对有机光致抗蚀剂的蚀刻选择性差。结果，高度需要提供无机和有机ARC材料的结合优点的材料。
本发明涉及倍半硅氧烷树脂，它对193nm的光显示出抗反射涂层的性能。可在除去阶段中汽提掉这些抗反射涂层，和在储存时所述倍半硅氧烷树脂稳定。另外，在倍半硅氧烷树脂内存在氢化物基对于作为193nm的ARC材料的所需固化性能和汽提性来说是必要的。
发明简述
本发明涉及在电子器件上形成抗反射涂层的方法，该方法包括：(A)施加ARC组合物到电子器件上，所述ARC组合物包含：(i)具有下述通式的倍半硅氧烷树脂：(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1；(ii)聚环氧乙烷流体；和(iii)溶剂；和(B)除去所述溶剂并固化所述倍半硅氧烷树脂，以在电子器件上形成抗反射涂层。
发明详述
形成抗反射涂层有用的倍半硅氧烷树脂(i)的通式为：(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p，其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1。或者，m的数值为0.05-0.50，n的数值为0.10-0.70；和p的数值为0.10-0.70。
形成抗反射涂层有用的倍半硅氧烷树脂(i)的通式为：(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p，其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1。或者，m的数值为0.05-0.95，或者0.05-0.50，n的数值为0.05-0.95，或者0.10-0.70；和p的数值为0.05-0.95，或者0.10-0.70。
倍半硅氧烷树脂可基本上完全缩合或者可仅仅部分缩合。当倍半硅氧烷树脂部分缩合时，小于40mol％的在所述倍半硅氧烷树脂内的单元应当含有Si-OH基。较高含量的这些单元可导致树脂不稳定并形成凝胶。典型地，在倍半硅氧烷树脂内6-38mol％的单元含有Si-OH基。
倍半硅氧烷树脂的重均分子量(Mw)范围为500-400,000，和优选范围为500-100,000，或者700-10,000。
此处可用的倍半硅氧烷树脂可例举但不限于：(PhSiO3/2)0.05-0.50(HSiO3/2)0.1-0.70(MeSiO3/2)0.10-0.70，(PhSiO3/2)a(HSiO3/2)b(MeSiO3/2)c(RSiO2/2(OH))d(RSiO(OH)2)e，其中R选自Ph、H和Me，和0.05≤a+d+e≤0.50，0.10≤b+d+e≤0.70，0.10≤c+d+e≤0.70，0.06≤d+e≤0.4，和a+b+c+d+e≈1。
可通过本领域已知的方法生产倍半硅氧烷树脂。例如，可通过水解和缩合苯基三烷氧基硅烷、氢三烷氧基硅烷和甲基三烷氧基硅烷的混合物，来生产倍半硅氧烷树脂。或者，可通过水解和缩合苯基三氯硅烷、氢三氯硅烷和甲基三氯硅烷，来生产倍半硅氧烷树脂。
典型地，在溶剂存在下生产倍半硅氧烷树脂。不含可参与反应的官能团的任何合适的有机溶剂或有机硅溶剂均可用于生产倍半硅氧烷树脂。基于溶剂和硅烷反应物的总重量，溶剂的用量通常为40-98wt％，或者为70-90wt％。可以两相或单相体系形式进行反应。
可用于生产倍半硅氧烷树脂的有机溶剂可例举但不限于：饱和脂族烃，例如正戊烷、己烷、正庚烷和异辛烷；脂环族烃，例如环戊烷和环己烷；芳烃，例如苯、甲苯、二甲苯、1，3，5-三甲基苯；醚，例如四氢呋喃、二噁烷、乙二醇二乙醚、乙二醇二甲醚；酮，例如甲基异丁基酮(MIBK)和环己酮；卤素取代的烷烃，例如三氯乙烷；卤代芳烃，例如溴苯和氯苯；酯，例如异丁酸异丁酯和丙酸丙酯。有用的有机硅溶剂可例举但不限于环状硅氧烷，例如八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷。可使用单一溶剂或可使用溶剂的混合物。
生产倍半硅氧烷树脂的反应可在任何温度下进行，只要它没有引起显著的胶凝或引起倍半硅氧烷树脂固化即可。典型地，在范围为5-150℃的温度下进行反应，其中建议环境温度。
形成倍半硅氧烷树脂的时间取决于许多因素，例如温度，硅烷反应物的类型与用量，和催化剂的用量(若存在的话)。典型地，反应时间为几分钟到几小时。本领域的技术人员能容易地测定完成反应所需的时间。
在完成反应之后，可任选地除去催化剂。除去催化剂的方法是本领域众所周知的，且包括中和、汽提或水洗或它们的组合。催化剂可能负面影响有机硅树脂的寿命，特别地当在溶液内时，因此建议将其除去。
在制备倍半硅氧烷树脂的方法中，在反应完成之后，可在减压下从倍半硅氧烷树脂溶液中除去挥发性物质。这种挥发性物质包括醇副产物、过量的水、催化剂、盐酸(氯代硅烷路线)和溶剂。除去挥发性物质的方法是本领域已知的且包括例如蒸馏。
在生产倍半硅氧烷树脂的反应之后，可进行许多任选的步骤以获得所需形式的倍半硅氧烷树脂。例如，可通过除去溶剂，以固体形式回收倍半硅氧烷树脂。除去溶剂的方法不是关键的且许多方法是本领域众所周知的(例如，在加热和/或真空下蒸馏)。一旦以固体形式回收倍半硅氧烷树脂，则可任选地将所述树脂再溶解在相同或另一溶剂内以供特定使用。或者，若对于最终产物来说需要不同于在反应中使用的溶剂的溶剂，则可通过添加第二溶剂并通过例如蒸馏除去第一溶剂，从而进行溶剂交换。另外，可通过除去一些溶剂或添加额外量的溶剂来调节在溶剂内树脂的浓度。
ARC组合物进一步包含聚环氧乙烷流体。聚环氧乙烷流体(“PEO”流体)的通式为R1(CH2CH2O)zR2，其中R1和R2独立地选自H或具有1-3个碳原子的烃基，不饱和烃基，乙酰基(CH3CO-)，和其它有机基团，和z使得PEO流体的分子量典型地为50-5000g/mol。R1或R2典型地为烯丙基、H、甲基、乙基或乙酰基。PEO流体可例举但不限于烯丙基羟基PEO流体(Mw 400)、烯丙基甲氧基PEO流体(Mw 350)和其它。
通过结合倍半硅氧烷树脂(i)、PEO流体(ii)与溶剂(iii)，生产ARC组合物。然后将ARC组合物施加到电子器件上，除去溶剂并固化所述倍半硅氧烷树脂，产生抗反射涂层。
典型地，电子器件是半导体器件，例如拟用于制造半导体组件的硅基器件和砷化镓基器件。典型地，所述器件包括至少一层半导体层和含各种传导性、半导性或绝缘材料的多个其它层。
此处可用的溶剂(iii)可以相同或不同于生产倍半硅氧烷树脂中所使用的溶剂。有用的溶剂(iii)尤其包括但不限于1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇单甲基乙基乙酸酯(PGMEA)和环己酮。基于ARC组合物的总重量，ARC组合物典型地包含约10-99.9wt％或者80-95wt％的溶剂。
ARC组合物可进一步包含固化催化剂。合适的固化催化剂包括有机酸、光致产酸剂和热致产酸剂。固化催化剂可例举但不限于硫酸(H2SO4)、(4-乙基硫代苯基)甲基苯基三氟甲磺酸锍和2-萘基二苯基三氟甲磺酸锍。典型地，基于ARC组合物的总重量，固化催化剂的用量为最多1000ppm，或者500ppm。
施加ARC组合物到电子器件上的具体方法包括但不限于旋涂、浸涂、喷涂、流涂、筛网印刷和其它方法。优选的施加方法是旋涂。典型地，涂布牵涉在约2000RPM下旋转电子器件，和添加ARC组合物到旋转的电子器件的表面上。
除去溶剂并固化倍半硅氧烷树脂，以在电子器件上形成抗反射涂层。可通过已知的方法例如加热或者在通过旋转的施加过程中来除去溶剂。
固化通常包括加热涂布的电子器件到足够的温度下导致固化的充足的时间段。例如，涂布的电子器件可在80-450℃下加热0.1-60分钟，或者在150-275℃下加热0.5-5分钟，或者200-250℃下加热0.5-2分钟。在固化步骤过程中可使用任何加热方法。例如，可将涂布的电子器件置于石英管炉、对流烘箱内或使之静置在热板上。
为了保护倍半硅氧烷树脂防止在固化过程中与氧气或碳反应，可在惰性氛围下进行固化步骤。此处可用的惰性氛围包括但不限于氮气和氩气。“惰性”是指环境含有小于50ppm和优选小于10ppm的氧气。固化和除去步骤进行时的压力不是关键的。固化步骤典型地在大气压下进行，但亚或超大气压也可行。
固化后，含抗反射涂层的电子器件可用于进一步的基底加工步骤例如光刻法中。当在光刻法中使用时，在抗反射涂层上形成抗蚀剂图像。形成抗蚀剂图像的方法包括(a)在抗反射涂层之上形成抗蚀剂组合物的膜；(b)将抗蚀剂膜成影像地曝光于辐射线下，以产生曝光的膜；和(c)使曝光的膜显影，以产生图像。在电子器件上的抗反射涂层尤其可与抗蚀剂组合物一起使用，其中所述抗蚀剂组合物被成影像地曝光于波长为157-365纳米的紫外辐射线下或者波长为157纳米或193纳米的紫外光辐射线下。一旦已在抗蚀剂膜内产生图像，则在抗反射涂层内蚀刻图案。已知的蚀刻材料可用于除去抗反射涂层。可使用额外的步骤或除去抗蚀剂膜并保留抗反射涂层以产生具有所需结构的器件。
实施例
包括下述实施例以说明本发明的实施方案。本领域的技术人员应当理解，在随后的实施例中公开的技术代表发明人发现的在本发明的实践中作用很好的技术，和因此可被视为构成其实践的优选模式。然而，鉴于本发明的公开内容，本领域的技术人员应当理解，可在没有脱离本发明的精神和范围的情况下，在所公开的具体实施方案中作出许多变化且仍然获得相同或类似的结果。所有百分数以wt％计。
实施例1
T(Ph)0.10T(H)0.30T(Me)0.60将PGMEA(3400g)和去离子水(120g)装入反应器内并一起混合。在单独的烧瓶内混合丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA，450g)、苯基三氯硅烷(63.4g，0.30mol)、甲基三氯硅烷(269.0g，1.80mol)和三氯硅烷(121.9g，0.90mol)。在氮气下，在1小时10分钟内将这一混合物加入到PGMEA/去离子水的混合物中。通过添加去离子水(每一次洗涤1000g)洗涤反应器内的混合物2次。然后在添加乙醇(240g)之后，汽提溶液，得到清澈的PGMEA溶液。通过添加更多的PGMEA，稀释所述溶液到10wt％，然后通过0.2mm的特氟隆过滤器过滤。膜厚＝2697埃。在193nm下，k＝1.747，n＝0.150。通过NE-89(获自ATMI)评估在1分钟内的除湿率：100％。
实施例2
实施例1与烯丙基羟基PEO流体的共混物
混合10g实施例1生产的树脂(10.7％在PGMEA内的固体，40.58％Si)和0.62g烯丙基羟基PEO流体(SW400，Mw＝400)，并通过添加更多的PGMEA，稀释到所需的浓度。然后通过0.2微米的特氟隆过滤器过滤所述溶液并进行旋涂。膜厚＝1527埃，在193nm下，k＝1.698，n＝0.209。通过NE-89评估在1分钟内的除湿率：100％。
实施例3
实施例1与烯丙基甲氧基PEO流体的共混物
混合10g实施例1生产的树脂(10.7％在PGMEA内的固体，40.58％Si)和0.62g烯丙基甲氧基PEO流体(AM 350，Mw＝350)，并通过添加更多的PGMEA，稀释到所需的浓度。然后通过0.2微米的特氟隆过滤器过滤所述溶液并旋涂在4″的硅片上。在250℃加热下固化膜1分钟，并测试其光学和膜性能。膜厚＝1459埃，在193nm下，k＝1.684，n＝0.201。通过NE-89评估在1分钟内的除湿率：100％。
实施例4
T(Ph)0.075T(H)0.3T(Me)0.625
将PGMEA(3400g)和去离子水(120g)装入反应器内并一起混合。在单独的烧瓶内混合丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA，450g)、苯基三氯硅烷(63.4g，0.30mol)、甲基三氯硅烷(269.0g，1.80mol)和三氯硅烷(121.9g，0.90mol)。在氮气下，在1小时10分钟内将这一混合物加入到PGMEA/去离子水的混合物中。通过添加去离子水(每一次洗涤1000g)洗涤混合物2次。然后在添加乙醇(240g)之后，汽提溶液，得到清澈的PGMEA溶液。通过添加更多的PGMEA，稀释所述溶液到10wt％，然后通过0.2mm的特氟隆过滤器过滤。膜厚＝2207埃。在193nm下，k＝1.660，n＝0.150。通过NE-89评估在1分钟内的除湿率：100％。
实施例5
实施例4与烯丙基甲氧基PEO流体的共混物
混合200g实施例4生产的树脂(10.0％在PGMEA内的固体)和7.67g烯丙基甲氧基PEO流体(AM 350，Mw＝350)，并通过添加更多的PGMEA，稀释到所需的浓度。然后通过0.2微米的特氟隆过滤器过滤所述溶液并旋涂在4″的硅片上。在250℃加热下固化膜1分钟，并测试其光学和膜性能。膜厚＝2510埃，在193nm下，k＝1.654，n＝0.148。通过NE-89评估在1分钟内的除湿率：100％。
膜涂层和表征
在Karl Suss CT62旋涂器上加工在硅片上的膜涂层。首先过滤树脂PGMEA溶液通过0.2微米的特氟隆过滤器，然后旋涂在标准的单面4英寸的抛光低电阻率的硅片或双面抛光的FTIR硅片上(旋转速度＝2000rpm，加速度＝5000，时间＝20秒，除非另有说明)。如表中所示，使用快速热加工(RTP)烘箱，和在氮气吹扫下，在温度(200-250℃)下固化所述膜60秒。使用J.A.Woollam椭圆计，测定膜的厚度、折射指数和k值。所记录的厚度值是9次测量的平均值。通过测量PGMEA漂洗之前和之后的膜厚变化，来测定固化之后的抗PGMEA性。使用两种商业的湿法汽提溶液NE89和CC1，评估除湿率。使用水和二碘甲烷作为液体进行接触角测量，和基于Zisman方法，计算润湿的临界表面张力。表1中概述了结果。表1.Ph/H/Me树脂和它与PEO的共混物的光学和固化性能的比较
  实施例   树脂   PEO流体   相对于PS的Mw   相对于PS的Mw/Mn   Th，埃，250℃，1分钟   ΔTh，埃，PGMEA   ΔTh，埃，TMAH
  1   1   无   27600   6.5   26972729   405   16
  2   1   SW 400   18700   18.4   28782904   42   7
  3   1   AM 350   20900   23.6   28442838   3   12
  4   4   无   23400   5.7   22072215   248   28
  5   4   AM 350   28900   21.2   25102494   5   13

Claims (17)

1.一种在电子器件上形成抗反射涂层的方法，该方法包括：
(A)施加ARC组合物到电子器件上，所述ARC组合物包含：
(i)具有下述通式的倍半硅氧烷树脂：
(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1；
(ii)聚环氧乙烷流体，其通式为R1(CH2CH2O)zR2，其中R1和R2独立地选自H或具有1-3个碳原子的烃基，不饱和烃基，和乙酰基(CH3CO-)，和z使得PEO流体的分子量典型地为50-5000g/mol；和
(iii)溶剂；和
(B)除去溶剂并固化所述倍半硅氧烷树脂，以在电子器件上形成抗反射涂层。
2.权利要求1的方法，其中m的数值为0.05-0.5，n的数值为0.1-0.7，和p的数值为0.1-0.7。
3.权利要求1的方法，其中在倍半硅氧烷树脂内6-38mol％的单元含有Si-OH基。
4.权利要求1的方法，其中溶剂(iii)是丙二醇甲醚乙酸酯。
5.权利要求1的方法，其中基于ARC组合物的重量，ARC组合物含有80-95wt％的溶剂(iii)。
6.权利要求1的方法，其中通过在200-250℃的温度下加热来固化倍半硅氧烷树脂。
7.一种在电子器件上形成抗反射涂层的方法，该方法包括：
(A)施加ARC组合物到电子器件上，所述ARC组合物包含：
(i)具有下述通式的倍半硅氧烷树脂：
(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1；
(ii)聚环氧乙烷流体，其通式为R1(CH2CH2O)zR2，其中R1和R2独立地选自H或具有1-3个碳原子的烃基，不饱和烃基，和乙酰基(CH3CO-)，和z使得PEO流体的分子量典型地为50-5000g/mol；和
(iii)溶剂；和
(B)除去溶剂并固化所述倍半硅氧烷树脂，以在电子器件上形成抗反射涂层；和
(C)在抗反射涂层上形成抗蚀剂图像。
8.权利要求7的方法，其中通过下述步骤形成抗蚀剂图像：
(a)在抗反射涂层之上形成抗蚀剂组合物的膜；
(b)成影像地曝光抗蚀剂膜于辐射线下，以产生曝光的膜；
(c)使曝光的膜显影，以产生图像。
9.一种在电子器件上形成抗反射涂层的方法，该方法包括：
(A)施加ARC组合物到电子器件上，所述ARC组合物包含：
(i)具有下述通式的倍半硅氧烷树脂：
(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
其中Ph是苯基，Me是甲基，的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1；
(ii)聚环氧乙烷流体，其通式为R1(CH2CH2O)zR2，其中R1和R2独立地选自H或具有1-3个碳原子的烃基，不饱和烃基，和乙酰基(CH3CO-)，和z使得PEO流体的分子量典型地为50-5000g/mol；和
(iii)溶剂；和
(B)除去溶剂并固化所述倍半硅氧烷树脂，以在电子器件上形成抗反射涂层；
(C)在抗反射涂层上形成抗蚀剂图像；和
(D)在抗反射膜内蚀刻图案。
10.一种在电子器件上形成抗反射涂层的方法，该方法包括：
(A)施加ARC组合物到电子器件上，所述ARC组合物包含：
(i)具有下述通式的倍半硅氧烷树脂：
(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1；
(ii)聚环氧乙烷流体，其通式为R1(CH2CH2O)zR2，其中R1和R2独立地选自H或具有1-3个碳原子的烃基，不饱和烃基，和乙酰基(CH3CO-)，和z使得PEO流体的分子量典型地为50-5000g/mol；和
(iii)溶剂；和
(B)除去溶剂并固化所述倍半硅氧烷树脂，以在电子器件上形成抗反射涂层；
(C)在抗反射涂层上形成抗蚀剂图像；
(D)在抗反射膜内蚀刻图案；和
(E)除去抗蚀剂图像和抗反射膜。
11.一种ARC组合物，它包含：
(i)具有下述通式的倍半硅氧烷树脂：
(PhSiO(3-x)/2(OH)x)mHSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
其中Ph是苯基，Me是甲基，x的数值为0、1或2；m的数值为0.01-0.99，n的数值为0.01-0.99，p的数值为0.01-0.99，和m+n+p≈1；
(ii)聚环氧乙烷流体，其通式为R1(CH2CH2O)zR2，其中R1和R2独立地选自H或具有1-3个碳原子的烃基，不饱和烃基，和乙酰基(CH3CO-)，和z使得PEO流体的分子量典型地为50-5000g/mol；和
(iii)溶剂。
12.权利要求11的组合物，其中m的的数值为0.05-0.5，n的数值为0.1-0.7，和p的数值为0.1-0.7。
13.权利要求11的组合物，其中在倍半硅氧烷树脂内6-38mo1％的单元含有Si-OH基。
14.权利要求11的组合物，其中溶剂(iii)是丙二醇甲醚乙酸酯。
15.权利要求11的组合物，其中基于ARC组合物的重量，ARC组合物含有80-95wt％的溶剂。
16.权利要求11的组合物，其中聚环氧乙烷流体是烯丙基羟基PEO流体。
17.权利要求11的组合物，其中聚环氧乙烷流体是Mw为350的烯丙基甲氧基PEO流体。
CN2006800527193A 2006-02-13 2006-12-07 抗反射涂料 Expired - Fee Related CN101371196B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77261906P 2006-02-13 2006-02-13
US60/772,619 2006-02-13
PCT/US2006/046810 WO2007094848A2 (en) 2006-02-13 2006-12-07 Antireflective coating material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101371196A CN101371196A (zh) 2009-02-18
CN101371196B true CN101371196B (zh) 2012-07-04

Family

ID=38371944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800527193A Expired - Fee Related CN101371196B (zh) 2006-02-13 2006-12-07 抗反射涂料

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8263312B2 (zh)
EP (1) EP1989593A2 (zh)
JP (1) JP4881396B2 (zh)
KR (1) KR101324052B1 (zh)
CN (1) CN101371196B (zh)
TW (1) TWI406099B (zh)
WO (1) WO2007094848A2 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7756384B2 (en) * 2004-11-08 2010-07-13 Dow Corning Corporation Method for forming anti-reflective coating
US20070212886A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-13 Dong Seon Uh Organosilane polymers, hardmask compositions including the same and methods of producing semiconductor devices using organosilane hardmask compositions
JP5258788B2 (ja) * 2007-11-30 2013-08-07 昭和電工株式会社 転写材料用硬化性組成物および該組成物を用いた微細パターン形成方法
JP4945460B2 (ja) * 2008-01-04 2012-06-06 株式会社東芝 反射防止構造の形成方法および反射防止構造
JP5587791B2 (ja) * 2008-01-08 2014-09-10 東レ・ダウコーニング株式会社 シルセスキオキサン樹脂
US9023433B2 (en) * 2008-01-15 2015-05-05 Dow Corning Corporation Silsesquioxane resins and method of using them to form an antireflective coating
KR20100134578A (ko) * 2008-03-04 2010-12-23 다우 코닝 코포레이션 실세스퀴옥산 수지
JP5581224B2 (ja) * 2008-03-05 2014-08-27 ダウ・コーニング・コーポレイション シルセスキオキサン樹脂
US8293354B2 (en) 2008-04-09 2012-10-23 The Regents Of The University Of Michigan UV curable silsesquioxane resins for nanoprint lithography
CN102245723B (zh) * 2008-12-10 2014-12-17 陶氏康宁公司 可湿蚀刻的抗反射涂层
KR101690159B1 (ko) * 2008-12-10 2016-12-27 다우 코닝 코포레이션 변환가능한 반사방지 코팅
EP2373722A4 (en) 2008-12-10 2013-01-23 Dow Corning SILSESQUIOXAN RESINS
US9376593B2 (en) * 2009-04-30 2016-06-28 Enki Technology, Inc. Multi-layer coatings
US9353268B2 (en) 2009-04-30 2016-05-31 Enki Technology, Inc. Anti-reflective and anti-soiling coatings for self-cleaning properties
US20110305787A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Satoshi Ishii Stamper for transfer of microscopic structure and transfer apparatus of microscopic structure
CN103209812B (zh) * 2010-07-01 2016-06-15 因莫德生物系统公司 用于生产纳米结构的或平滑的聚合物制品的方法和装置
US9598586B2 (en) 2014-07-14 2017-03-21 Enki Technology, Inc. Coating materials and methods for enhanced reliability
US9376589B2 (en) 2014-07-14 2016-06-28 Enki Technology, Inc. High gain durable anti-reflective coating with oblate voids
TWI592760B (zh) * 2014-12-30 2017-07-21 羅門哈斯電子材料韓國有限公司 與經外塗佈之光致抗蝕劑一起使用之塗層組合物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177143B1 (en) * 1999-01-06 2001-01-23 Allied Signal Inc Electron beam treatment of siloxane resins
US20020065331A1 (en) * 2000-10-10 2002-05-30 Shipley Company, L.L.C. Antireflective porogens
WO2004044025A2 (en) * 2002-11-12 2004-05-27 Honeywell International Inc Anti-reflective coatings for photolithography and methods of preparation thereof
WO2004046224A1 (en) * 2002-11-18 2004-06-03 Honeywell International Inc. Organohydridosiloxane resins with high organic content

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4587138A (en) 1984-11-09 1986-05-06 Intel Corporation MOS rear end processing
US5010159A (en) 1989-09-01 1991-04-23 Dow Corning Corporation Process for the synthesis of soluble, condensed hydridosilicon resins containing low levels of silanol
US5100503A (en) 1990-09-14 1992-03-31 Ncr Corporation Silica-based anti-reflective planarizing layer
US5210168A (en) 1992-04-02 1993-05-11 Dow Corning Corporation Process for forming siloxane bonds
DE69300616T2 (de) 1992-04-30 1996-05-30 Ibm Silikon enthaltendes positives Photoresistmaterial und dessen Verwendung in Dünnfilm-Verpackung-Technologie.
JPH0656560A (ja) 1992-08-10 1994-03-01 Sony Corp Ｓｏｇ組成物及びそれを用いた半導体装置の製造方法
US5441765A (en) 1993-09-22 1995-08-15 Dow Corning Corporation Method of forming Si-O containing coatings
JP3499032B2 (ja) 1995-02-02 2004-02-23 ダウ コーニング アジア株式会社 放射線硬化性組成物、その硬化方法及びパターン形成方法
JP3324360B2 (ja) 1995-09-25 2002-09-17 信越化学工業株式会社 ポリシロキサン化合物及びポジ型レジスト材料
JPH09124794A (ja) 1995-11-06 1997-05-13 Dow Corning Asia Ltd 有機光機能材を含有するポリシロキサン樹脂組成物及びそれから得られる透明な光機能素子
JP3192947B2 (ja) 1995-11-16 2001-07-30 東京応化工業株式会社 シリカ系被膜形成用塗布液の製造方法
US6143855A (en) * 1997-04-21 2000-11-07 Alliedsignal Inc. Organohydridosiloxane resins with high organic content
US6448331B1 (en) * 1997-07-15 2002-09-10 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Alkoxysilane/organic polymer composition for thin insulating film production and use thereof
JPH1184640A (ja) * 1997-09-05 1999-03-26 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 反射防止膜形成用塗布液
US6057239A (en) 1997-12-17 2000-05-02 Advanced Micro Devices, Inc. Dual damascene process using sacrificial spin-on materials
US6344284B1 (en) 1998-04-10 2002-02-05 Organic Display Technology Organic electroluminescent materials and devices made from such materials
US6156640A (en) 1998-07-14 2000-12-05 United Microelectronics Corp. Damascene process with anti-reflection coating
US6087064A (en) 1998-09-03 2000-07-11 International Business Machines Corporation Silsesquioxane polymers, method of synthesis, photoresist composition, and multilayer lithographic method
US6461955B1 (en) 1999-04-29 2002-10-08 Texas Instruments Incorporated Yield improvement of dual damascene fabrication through oxide filling
US6281285B1 (en) 1999-06-09 2001-08-28 Dow Corning Corporation Silicone resins and process for synthesis
WO2003044078A1 (en) 2001-11-15 2003-05-30 Honeywell International Inc. Anti-reflective coatings for photolithography and methods of preparation thereof
KR100804873B1 (ko) 1999-06-10 2008-02-20 얼라이드시그날 인코퍼레이티드 포토리소그래피용 ｓｏｇ 반사방지 코팅
US6268457B1 (en) 1999-06-10 2001-07-31 Allied Signal, Inc. Spin-on glass anti-reflective coatings for photolithography
US6824879B2 (en) 1999-06-10 2004-11-30 Honeywell International Inc. Spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography
US6890448B2 (en) 1999-06-11 2005-05-10 Shipley Company, L.L.C. Antireflective hard mask compositions
US6329118B1 (en) 1999-06-21 2001-12-11 Intel Corporation Method for patterning dual damascene interconnects using a sacrificial light absorbing material
US6982006B1 (en) 1999-10-19 2006-01-03 Boyers David G Method and apparatus for treating a substrate with an ozone-solvent solution
US6359096B1 (en) 1999-10-25 2002-03-19 Dow Corning Corporation Silicone resin compositions having good solution solubility and stability
KR100355604B1 (ko) 1999-12-23 2002-10-12 주식회사 하이닉스반도체 난반사 방지막용 중합체와 그 제조방법
JP3795333B2 (ja) 2000-03-30 2006-07-12 東京応化工業株式会社 反射防止膜形成用組成物
US6420088B1 (en) 2000-06-23 2002-07-16 International Business Machines Corporation Antireflective silicon-containing compositions as hardmask layer
US6368400B1 (en) 2000-07-17 2002-04-09 Honeywell International Absorbing compounds for spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography
JP4141625B2 (ja) 2000-08-09 2008-08-27 東京応化工業株式会社 ポジ型レジスト組成物およびそのレジスト層を設けた基材
EP1197511A1 (en) 2000-10-10 2002-04-17 Shipley Company LLC Antireflective composition
US6589711B1 (en) 2001-04-04 2003-07-08 Advanced Micro Devices, Inc. Dual inlaid process using a bilayer resist
US6746530B2 (en) 2001-08-02 2004-06-08 Chunghwa Pictures Tubes, Ltd. High contrast, moisture resistant antistatic/antireflective coating for CRT display screen
US20030096090A1 (en) 2001-10-22 2003-05-22 Boisvert Ronald Paul Etch-stop resins
WO2003044077A1 (en) 2001-11-16 2003-05-30 Honeywell International Inc. Spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography
CN1606713B (zh) 2001-11-15 2011-07-06 霍尼韦尔国际公司 用于照相平版印刷术的旋涂抗反射涂料
US6730454B2 (en) 2002-04-16 2004-05-04 International Business Machines Corporation Antireflective SiO-containing compositions for hardmask layer
DE10393808T5 (de) 2002-12-02 2005-10-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., Kawasaki Zusammensetzung zur Bildung einer Antireflexionsbeschichtung
JP4244315B2 (ja) * 2002-12-02 2009-03-25 東京応化工業株式会社 レジストパターン形成用材料
TW200505966A (en) 2003-04-02 2005-02-16 Dow Global Technologies Inc Organosilicate resin formulation for use in microelectronic devices
DE602004009791T2 (de) 2003-05-23 2008-10-30 Dow Corning Corp., Midland Siloxan-harz basierte anti-reflektionsbeschichtung mit hoher nassätzgeschwindigkeit
CN101072896B (zh) 2004-12-17 2010-05-05 陶氏康宁公司 形成抗反射涂层的方法
US8025927B2 (en) 2004-12-17 2011-09-27 Dow Corning Corporation Method for forming anti-reflective coating
CN101072813B (zh) 2004-12-17 2011-06-08 陶氏康宁公司 硅氧烷树脂涂料
JP4825811B2 (ja) 2004-12-17 2011-11-30 ダウ・コーニング・コーポレイション 反射防止膜の形成方法、レジスト画像の形成方法、パターンの形成方法及び電子デバイスの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177143B1 (en) * 1999-01-06 2001-01-23 Allied Signal Inc Electron beam treatment of siloxane resins
US20020065331A1 (en) * 2000-10-10 2002-05-30 Shipley Company, L.L.C. Antireflective porogens
WO2004044025A2 (en) * 2002-11-12 2004-05-27 Honeywell International Inc Anti-reflective coatings for photolithography and methods of preparation thereof
WO2004046224A1 (en) * 2002-11-18 2004-06-03 Honeywell International Inc. Organohydridosiloxane resins with high organic content

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007094848A3 (en) 2007-12-06
TW200739270A (en) 2007-10-16
JP4881396B2 (ja) 2012-02-22
US20080318436A1 (en) 2008-12-25
TWI406099B (zh) 2013-08-21
WO2007094848A2 (en) 2007-08-23
EP1989593A2 (en) 2008-11-12
JP2009527021A (ja) 2009-07-23
CN101371196A (zh) 2009-02-18
US8263312B2 (en) 2012-09-11
KR101324052B1 (ko) 2013-11-01
KR20080094686A (ko) 2008-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101371196B (zh) 抗反射涂料
CN101072896B (zh) 形成抗反射涂层的方法
CN101073038B (zh) 形成抗反射涂层的方法
CN101073039B (zh) 形成抗反射涂层的方法
CN101910253B (zh) 倍半硅氧烷树脂
CN102439523B (zh) 用于双重图案化的方法和材料
US20140342292A1 (en) Di-t-butoxydiacetoxysilane-based silsesquioxane resins as hard-mask antireflective coating material and method of making
US8653217B2 (en) Method for forming anti-reflective coating

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120704

Termination date: 20151207

EXPY Termination of patent right or utility model