CN1152074C - 用于形成辐射吸收涂层的组合物和由其形成的抗反射涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于形成辐射吸收涂层的组合物，该组合物包含一种有机溶剂，一种辐射吸收聚合物或一种溶解于其中的辐射吸收材料及具有封端的异氰酸酯基团的交联剂。由于交联剂的异氰酸酯基团被封端，因此，包含该交联剂的组合物具有优异的稳定性。当将组合物涂敷于基底上并烘烤时，交联反应给出抗反射涂层，其不会与通过涂敷在其上形成的抗蚀剂层相互混合，因而不会发生来自抗蚀剂层的光产酸的扩散。结果，可形成无沉积或浮渣的抗蚀剂图像。

Description

用于形成辐射吸收涂层的组合物 和由其形成的抗反射涂层
技术领域
本发明涉及一种用于形成辐射吸收涂层的新型组合物和由其形成的辐射吸收涂层如抗反射涂层。更具体地说，本发明涉及用于形成辐射吸收涂层的组合物，这种组合物特别适于形成能够有效地防止辐射基底反射的抗反射涂层，所述基底用于通过照相平版印刷法来生产超细元件如集成电路元件；本发明还涉及由所述组合物形成的辐射吸收涂层如抗反射涂层。
发明背景
在集成电路生产领域中，为达到更高的集成程度，人们一直试图使平版印刷过程中的加工尺寸更为微型化，近年来，已开发出在亚微米级下进行精细加工的技术。在这种平版印刷方法中，将抗蚀剂组合物涂敷于基底上。然后，通过掩模图案用照射装置使涂层曝光以产生掩模图案的潜像，再使用适当的显影溶液使潜像显影，获得所需的抗蚀剂图案。但是，所采用的大多数基底均具有较强的反射性，特别是当所采用基底的表面不平整时更是如此，通过抗蚀剂层的照射光会被基底再次反射到抗蚀剂层，从而引起所形成的抗蚀剂图案存在反射性刻痕、驻波或尺寸不均匀等问题。
为了解决这些问题，业已研究了各种解决办法。例如，已提出的手段包括在光致抗蚀剂中分散或溶解一种在照射辐射波长下具有吸收性的染料(美国专利第4,882,260号)，和通过在基底上形成一种抗反射涂层由其吸收到达基底上的照射辐射。作为后一种在基底上形成抗反射涂层的方法，已知的方法如下：通过真空沉积法、CVD法等在基底上形成无机化合物层[C.Nolscher等人，Proc.SIPE，1086，p.242(1989)；K.Bather等人，Thin Solid Films，200，p.93(1991)；G.Czech等人，Microelectronic Engineering，21，p.51(1993)]；涂敷染料溶解或分解于其中的有机聚合物溶液；采用发色团化学结合于聚合物上的聚合物染料或采用自身具有辐射吸收性能的聚合物形成抗反射涂层及其它方法。这些使用辐射吸收聚合物的方法及用于此类方法中的辐射吸收聚合物在下述文献中有述：日本专利公开第75378/1994、118656/1994号、WO 9412912、美国专利第4,910,122和5,057,399号等。
在形成上述有机抗反射涂层的过程中，用于涂敷光致抗蚀剂的设备也常用来涂敷抗反射涂层组合物。考虑到处理废液的问题，希望用于抗反射涂层组合物的溶剂应与用于光致抗蚀剂组合物的溶剂相同。但是，在采用相同的溶剂形成抗反射涂层和抗蚀剂涂层时，当在已形成的抗反射涂层上涂敷抗蚀剂组合物时，有可能造成抗反射涂层与抗蚀剂层的相互混合。为了防止这种相互混合的现象发生，有必要使抗反射涂层具有热交联性。然而，在采用各种交联剂时，含交联剂的抗反射涂层材料可对抗蚀剂层产生不利的影响，造成沉积(footing)或浮渣，抗蚀剂图像变形等，从而不能形成具有所需分辨率和形状的抗蚀剂图像。特别是，当采用适用于照射辐射源如KrF受激准分子激光的化学增强抗蚀剂时，抗蚀剂易受抗反射涂层性能尤其是酸度的不利影响。此外，在某此情形下，根据抗反射涂层自身的性能如酸度，抗蚀剂图案的形状可能在抗蚀剂与抗反射涂层的界面上发生改变。也就是说，采用碱性抗反射涂层会观察到抗蚀剂图案拖尾(tailing)，而采用酸性抗反射涂层时，会形成具有咬边(undercut)结构的抗蚀剂图案。因此，仍然希望抗反射涂层对抗蚀剂图案产生更少的影响。
本发明的目的是提供一种涂层组合物，该组合物具有很高的抗反射性，当在其上涂敷抗蚀剂时不会引起相互混合，并且不会对抗蚀剂图案产生不利的影响，本发明还提供了一种采用具有适当酸性的抗反射涂层形成抗蚀剂图案的方法。
发明概述
本发明的发明人经过深入研究后发现，在用于形成抗反射涂层的组合物中掺入一种具有两个或多个封端异氰酸酯基团的化合物作为交联剂可形成不存在常规缺陷的抗反射涂层，基于上述发现完成了本发明。
也就是说，本发明涉及一种用于形成辐射吸收涂层的组合物，其包含至少一种辐射吸收材料和一种具有两个或多个封端异氰酸酯基团的化合物。
此外，本发明还涉及一种使用这种用于形成辐射吸收涂层的组合物而形成的辐射吸收涂层和抗反射涂层。
下面，更详细地描述本发明。
在本发明用于形成辐射吸收涂层的组合物中，采用了一种具有两个或多个封端异氰酸酯基团的化合物作为交联剂。作为具有两个或多个封端异氰酸酯基团的化合物，特别优选下述(1)至(3)的化合物：(1)由下述通式(I)表示的化合物，该化合物具有用醇、酚或肟化合物之一封端的双异氰酸酯基团：
R1OOCHN——X——NHCOOR2     (I)
其中，X表示1～30个碳原子的直链或支链的亚烷基、3～30个碳原子的二价脂族烃基或4～30个碳原子的二价芳环基团，R1和R2分别表示1～20个碳原子的烷基、4～30个碳原子的芳环基团或3～20个碳原子的含亚氨基的有机基团；
(2)由下述通式(II)表示的聚合物，该聚合物包含在其侧链上具有用醇、酚或肟化合物之一封端的异氰酸酯基团的重复单元：
Figure C9980106800071
其中，Y表示氢原子、1～3个碳原子的烷基或卤原子，Z表示氧原子或NH，R3表示1～20个碳原子的烷基、4～30个碳原子的芳环基团或3～20个碳原子的含亚氨基的有机基团；和
(3)由下述通式(III)表示的甲醛与异氰酸苯酯间的缩聚物，该缩聚物具有用醇、酚或肟化合物之一封端的异氰酸酯基团：
其中，R4和R5分别表示1～20个碳原子的烷基、4～30个碳原子的芳环基团或3～20个碳原子的含亚氨基的有机基团。
此外，在上述通式(I)至(III)中，芳环基团包括杂环基团。
以下具体说明上述通式(I)至(III)表示的化合物。
首先，具有封端的双异氰酸酯基团的式(I)化合物可通过使相应的双异氰酸酯化合物与所需的封端剂反应制得。作为双异氰酸酯化合物，可涉及如下的双异氰酸酯化合物：六亚甲基二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、双异氰酸酯基甲基环己烷、双异氰酸酯基甲基苯、双异氰酸酯基甲基乙基苯、亚乙基二异氰酸酯等。
用作封端剂的醇的优选实施例包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、2-甲氧基乙醇、丁氧基乙醇、甲基卡必醇、苄醇、苯氧基乙醇、糠醇、环己醇、萘酚、蒽甲醇、4-硝基苄基醇等。优选的酚的实施例包括：苯酚，取代的苯酚，如甲酚、二甲酚、对乙基苯酚、邻异丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、百里酚、对硝基苯酚、对氯苯酚等，萘酚等，肟化合物的优选实施例包括甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、2-丁酮肟、苯乙酮肟、甲乙酮肟、2，3-丁二酮肟、环己酮肟、二苯基乙二肟、苯甲醛肟等。其中，特别优选丁醇、苄醇、2-丁酮肟、丙酮肟、苯酚等。但是，封端剂并不限制于以上具体说明的这些。
用这些封端剂封端的双异氰酸酯化合物在对每一种封端剂特异的温度下进行解封反应，产生高活性的异氰酸酯基团，从而进行交联反应。此外，有关用封端剂封端及解封的机理、封端剂以及双异氰酸酯交联材料例如在下述文献中有述：“Kakyozai Handbook”(由Sinzo Yamasita编辑，由Taiseisha于1990年出版)，p232～242。作为在本发明中使用的封端剂(醇、酚和肟化合物)或双异氰酸酯化合物，可采用公知的任一种。
由通式(II)表示的含重复单元的聚合物可通过使含异氰酸酯基团的聚合物与醇、酚或肟化合物之一的封端剂反应制得。含异氰酸酯基团的聚合物可为均聚物或含有其它重复单元的共聚物。由通式(II)表示的具有重复单元的聚合物也可通过使已用封端剂封端的含异氰酸酯的单体聚合制得，或者必要时通过使封端的单体与其它单体进行共聚制得。
作为可用于形成共聚物的其它单体，基本上可采用任一种公知的乙烯基单体，只要其对封端的异氰酸酯基团不会有不利的影响。优选的此类单体的实施例包括：丙烯酸；甲基丙烯酸；丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯等；甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯等；苯乙烯；烷基乙烯基醚，如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚等。在这些可共聚的单体中，特别优选丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。封端的异氰酸酯基团在共聚物中的量应不少于用于完成交联所必需的量。其它单体的种类与数量可根据对涂敷性能、稳定性、溶解性等的要求进行选择。
用于本发明中具有式(II)所示重复单元的聚合物的平均分子量通常为1,000～500,000，优选1,000～100,000。
作为用于形成具有通式(II)所示重复单元的聚合物的封端剂，可采用用于形成上述通式(I)化合物的醇、酚和肟化合物中的任一种。
通式(III)表示的缩聚物可通过用如上述相同的封端剂对含异氰酸酯基团的缩聚物进行封端而制得。此时，肟化合物为优选的封端剂。缩聚物的平均分子量通常为500～500,000，优选1,000～10,000。
进而，作为用于本发明形成辐射吸收涂层的组合物中的辐射吸收材料，可采用任一种可在光致抗蚀剂曝光时所使用的曝光波长下能够吸收辐射的那些材料。此类的辐射吸收材料可优选使用例如公知的用于形成抗反射涂层的辐射吸收材料的染料，在侧链上具有辐射吸收基团的聚合物，在主链上具有辐射吸收基团的聚合物等。这些辐射吸收材料的具体实施例可参见下述文献：美国专利第2,751,373、2,811,509、3,854,946、4,609,614、4,910,122、5,057,399、5,110,697和5,234,990号，日本专利公开第12452/1994和64338/1994号，EP 542008，美国专利第5,554,485号，日本专利公开第75378/1994、118656/1994、313968/1994和82221/1995号WO 97/07145，日本专利公开第48834/1998号，WO 98/12238，日本专利申请第146800/1997号，PCT/JP98/02234和日本专利申请第66626/1998号。
作为辐射吸收材料，这些聚合物和其组合物应能在用作抗反射涂层使用的曝光波长下对辐射具有足够的吸收。其优选的实施例包括在侧链上具有芳环如苯环、萘环、蒽环等的乙烯基单体与(甲基)丙烯酸酯的共聚物。作为具体的实施例，可提及的是由下式(IV)～(VI)表示的共聚物(其中，仅示出了共聚物组份)。所述共聚物可为包含如下(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物，所述单体具有活性官能团如式(IV)或(VI)的那些，或者，所述共聚物可为包含如下(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物，所述单体具有稳定的酯基团如式(V)的那些。对前一类共聚物而言，活性官能团与前述具有封端的异氰酸酯基团的交联剂反应，形成交联结构。而对后一类共聚物而言，它们并不与辐射吸收材料反应，而是交联化合物分子相互间发生反应引起自交联并形成强涂层。
Figure C9980106800101
Figure C9980106800111
但是，如前所述，在用于形成辐射吸收涂层的本发明组合物中所采用的辐射吸收材料并不仅限于具体描述的这些。
为了改善用于形成辐射吸收涂层的组合物的成膜性，不论在用于形成辐射吸收涂层的本发明组合物中所采用的辐射吸收材料和含异氰酸酯化含物不具有成膜性，或者辐射吸收材料具有成膜性，均可加入适宜的成膜树脂。此类树脂可为那些常规用作抗蚀剂的基础聚合物的主链型聚合物，如酚醛清漆树脂、含羟基苯乙烯的聚合物、聚酰亚胺等。此时，聚合物自身可不具有能够与异氰酸酯基团反应的取代基。当采用这种聚合物时，通过使封端的异氰酸酯化合物分子间的相互交联，或者通过封端的异氰酸酯化合物与辐射吸收材料间的交联反应，可使涂层不溶解。进而，可通过加入具有能够与异氰酸酯基团进行反应的取代基如羟基的低分子化合物或高分子化合物对交联密度进行适度调节。此类化合物可涉及多羟基苯乙烯、酚醛清漆树脂、甲基丙烯酸羟乙酯、双官能醇或具有羧基的低聚物或聚合物。
在用于形成辐射吸收涂层的本发明组合物中，采用一种可溶解或分散组合物中所有组份的溶剂。所述溶剂可采用任一种能够溶解或分散组合物中每一种组份的溶剂。所述溶剂的实施例包括γ-丁内酯、环己酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、乳酸乙酯(以下简写为“EL”)、甲氧基丙醇(以下简写为“PGME”)、丙二醇单甲基醚乙酸酯(以下简写为“PGMEA”)及其混合物。这些实施例并非是对用于本发明中的溶剂的限定。在上述溶剂中，特别优选γ-丁内酯、环己酮、EL、PGME、PGMEA以及PGME和PGMEA的混合物。
此外，可向用于形成辐射吸收涂层的组合物中加入一种热或光产酸剂，脂族或芳族磺酸或其与例如胺的盐。热或光产酸剂为那些通常用于涂料、光致抗蚀剂等中的产酸剂。所述磺酸例如可为甲磺酸、丙磺酸、含氟烷基磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、酚磺酸和萘磺酸。成盐用的胺可以采用三乙胺、氨基乙醇、二氨基乙醇、乙胺、丙胺、丁胺、苄胺等。
为了进一步增强交联性，还可加入通常采用的交联剂，如蜜胺衍生物，如六甲氧基甲基蜜胺，亚乙基脲衍生物，如亚乙基脲，含环氧基团的化合物等。进而，为了调节与基底的粘附性及涂敷性，可以加入在形成辐射吸收涂层(如抗反射涂层)时常规加入的公知添加剂，如表面活性剂、硅烷流平剂等。
此外，虽然对已用于形成辐射吸收涂层的组合物的各组份分别进行了说明，但是，本发明的组合物当然可以这样获得，即将本发明含封端的异氰酸酯的化合物加至常规公知的用于形成抗反射涂层(含有或不含有交联剂)的公知组合物(该组合物不包括含封端的异氰酸酯基团的化合物)中，从而可改善常规公知的抗反射涂层的性能。
将用于形成辐射吸收涂层的本发明的组合物涂敷于基底上，涂敷的厚度例如为300～5,000，所采用的涂敷方法为常规的公知方法，如旋涂法、辊涂法、浸涂法或铸塑法，并在加热板上或加热炉中进行烘烤以使溶剂蒸发并引起交联，从而使涂层对在其上涂敷的涂层组合的溶剂是不溶性的。烘烤温度通常为70～260℃。
通常将光致抗蚀剂组合物涂敷至由用于形成辐射吸收组合物的本发明组合物形成的辐射吸收涂层如抗反射涂层上，从而形成光致抗蚀剂层。作为涂敷至本发明辐射吸收涂层上的光致抗蚀剂，可以采用任一种常规公知的正性或负性光致抗蚀剂。可采用的光致抗蚀剂典型实施例包括含有酚醛清漆树脂和醌二叠氮化物光敏剂的正性抗蚀剂，化学增强的正性或负性抗蚀剂，包含光敏性双键或叠氮化物型的负性抗蚀剂。但是，涂敷于本发明辐射吸收涂层上的光致抗蚀剂并不限于这些。进而，无需指出，在辐射吸收涂层上形成的涂层也并不限于抗蚀剂层。
用于形成辐射吸收涂层的本发明的组合物特别适用于在生产集成电路中形成底部的抗反射涂层。除了抗反射涂层外，所述组合物可用于形成用于防止抗蚀剂与基底间相互作用的隔离层。进而，采用梯级基底，可通过涂敷抗反射涂层对不平整表面进行找平，从而涂层还可起到流平作用。结果，对于梯级基底，还可改善抗蚀剂的涂层均匀性，在所述基底上形成抗反射涂层，可抑制图案尺寸的波动。
最佳实施例
通过下述实施例对本发明进行详细说明，但是，它们仅用说明本发明，并非对本发明保护范围的限定。
实施例1合成封端的含异氰酸酯基团的聚合物1
在室温下，将38.3g(0.44mol)的2-丁酮肟与550g的四氢呋喃混合，制得一种均匀的溶液。搅拌下，向该溶液中滴加62g(0.4mol)的甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯，在室温下将混合物搅拌3小时后，向其中加入40g(0.4mol)甲基丙烯酸甲酯在100g四氢呋喃和4.6g偶氮二异丁腈(AIBN起始剂)中的溶液。在氮气氛下搅拌溶液20分钟后，在65℃下进行聚合反应7小时。在反应完成后，将反应溶液冷却至室温，并在己烷中进行沉淀。滤出所形成的白色粉未状产物，用己烷洗涤，真空干燥，获得110g的用2-丁酮肟封端的含异氰酸酯基团的聚合物。采用四氢呋喃作为流动相和聚苯乙烯作为标准物质进行的GPC分析表明，所获得聚合物的重均分子量Mw、数均分子量Mn和分散度Mw/Mn分别为35,000、13,400和2.61。
实施例2合成封端的含异氰酸酯的聚合物2
在室温下，将38.3g(0.44mol)的2-丁酮肟与550g的四氢呋喃混合，制得一种均匀的溶液。搅拌下，向该溶液中滴加62g(0.4mol)的甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯，在室温下将混合物搅拌3小时后，向其中加入70.4g(0.4mol)甲基丙烯酸苄基酯在150g四氢呋喃和4.6gAIBN中的溶液。在氮气氛下搅拌溶液20分钟后，在65℃下进行聚合反应8小时。在反应完成后，将反应溶液冷却至室温，并在己烷中进行沉淀。滤出所形成的白色粉末状产物，用己烷洗涤，真空干燥，获得120g的用2-丁酮肟封端的含异氰酸酯基团的聚合物。采用四氢呋喃作为流动相和聚苯乙烯作为标准物质进行的GPC分析表明，所获得聚合物的重均分子量Mw、数均分子量Mn和分散度Mw/Mn分别为32,000、12,800和2.5。
实施例3合成封端的含异氰酸酯的聚合物3
在室温下将55.5g的2-丁酮肟溶解于145g的丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)中，向获得的溶液中加入50g的由Aldrich公司出售的苯基二异氰酸酯与甲醛的缩聚树脂，随后搅拌超过10小时，获得一种聚合物的溶液，其中，异氰酸酯基团被封端。PGMEA向该反应溶液中的加入量应使所述的缩聚树脂浓度为10wt％。该溶液在下面将用作制备用于形成抗反射涂层的组合物的溶液。
实施例4制备抗反射涂层组合物1
将10g下式(VI)(其中仅示出共聚组份)表示的共聚物溶解于300g的PGMEA中。向该溶液中加入20g的上述实施例1合成的聚合物10wt％的溶液，在室温下搅拌3小时后，对反应溶液进行压滤，所用设备为Milipore公司制备的1微米、0.5微米、0.2微米、0.1微米和0.05微米的顺序过滤机。所获得的滤液用来评价抗蚀剂及用来进行以下所述的其它实验。
Figure C9980106800151
实施例5制备抗反射涂层组合物2
将10g下式(VII)(其中仅示出共聚组份)表示的共聚物溶解于300g的PGMEA中。向该溶液中加入20g的上述实施例1合成的聚合物10wt％的溶液，在室温下搅拌3小时后，对反应溶液进行压滤，所用设备为Milipore公司制备的1微米、0.5微米、0.2微米、0.1微米和0.05微米的顺序过滤机。所获得的滤液用来评价抗蚀剂及用来进行以下所述的其它实验。
实施例6制备抗反射涂层组合物3
将10g上式(VII)表示的共聚物溶解于300g的PGMEA中。向该溶液中加入20g的上述实施例2合成的聚合物10wt％的溶液，在室温下搅拌1小时后，加入1g的六甲氧基甲基蜜胺和0.1g的对十二烷基苯磺酸盐和二甲基氨基乙醇。在搅拌混合物3小时后，对反应溶液进行压滤，所用设备为Milipore公司制备的1微米、0.5微米、0.2微米、0.1微米和0.05微米的顺序过滤机。所获得的滤液用来评价抗蚀剂及用来进行以下所述的其它实验。
实施例7制备抗反射涂层组合物4
向适于远UV(DUV)辐射的用于形成抗反射涂层的AZKrF-2(由Clariant公司制备)的溶液中加入20g(20wt％，基于AZKrF-2的固体组份)上述实施例1合成的聚合物10wt％的溶液，在室温下搅拌3小时后，对反应溶液进行压滤，所用设备为Milipore公司制备的1微米、0.5微米、0.2微米、0.1微米和0.05微米的顺序过滤机。所获得的滤液用来评价抗蚀剂及用来进行以下所述的其它实验。
实施例8制备抗反射涂层组合物5
将10g用于实施例4中含有蒽侧链的共聚物溶解于300g的PGMEA中。向该溶液中加入20g的上述实施例3合成的聚合物10wt％的溶液，在室温下搅拌3小时后，对反应溶液进行压滤，所用设备为Milipore公司制备的1微米、0.5微米、0.2微米、0.1微米和0.05微米的顺序过滤机。所获得的滤液用来评价抗蚀剂及用来进行以下所述的其它实验。
实施例9由抗反射涂层组合物1获得的涂层的溶解性实验
将上述组合物1涂敷于硅片上，在加热板上烘烤后，在烘烤的涂层上分别滴加抗蚀剂溶剂丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)和显影剂2.38wt％四甲基氢氧化铵(TMAH)的溶液，60秒后，将涂层上的溶液擦去，确定涂层的减少。获得的结果列表如下。
从实验结果看出，当采用含封端的异氰酸酯基团的本发明可交联聚合物时，在烘烤前或在低温下烘烤后涂层本身完全溶解于溶剂如PGMEA中，因此，涂层可因抗蚀剂溶剂使硅片边缘残渣(edge rinsing)和背残渣(back rinsing)，而在适当温度下烘烤后涂层不会减小，在抗蚀剂组合物随后进行的涂敷中也不会溶解。还可看出，在显影后，抗反射涂层自身不会发生变化。并且，由于除非在较高的温度下(120℃或更高)进行烘烤涂层才会固化，因此组合物是相当稳定的。
表：抗反射涂层的洗脱实验
    由PGMEA造成涂层厚度的减小     由TMAH造成涂层厚度的减小
  120℃，60秒     100％     未减小
  140℃，60秒     82％     未减小
  160℃，60秒     51％     未减小
  180℃，60秒     未减小     未减小
  200℃，60秒     未减小     未减小
实施例10抗蚀剂图案实验
将在实施例4～8所述的用于形成抗反射涂层的本发明的溶液分别涂敷于硅片上，在220℃下烘烤60秒后的厚度为60纳米，然后，在其上涂敷由Clariant公司制造的适用于DUV的抗蚀剂AZDX2034P，在90℃下烘烤60秒后的厚度为0.75微米。采用由Nikon公司制造的DUV步进机(stepper，EX10B)曝光后，将它们在105℃下烘烤90秒，然后在2.38％的TMAH溶液中显影。所获得的抗蚀剂图案的SEM(扫描电镜)观测表明，每一种样品均无由于基底反射形成的驻波，也不存在与抗蚀剂层的相互溶解层。因此，可以得到优良的抗蚀剂图案。
本发明的优点
如前所述，本发明用于形成辐射吸收涂层的组合物能够形成优良的抗蚀剂图像，在辐射吸收涂层与抗蚀剂层间无相互混合，在曝光后抗蚀剂层中形成的酸不会扩散并侵入抗蚀剂层，不会产生沉积且不会形成浮渣。本发明的组合物可形成具有优异性能的辐射吸收涂层如抗反射涂层并易于进行处理。
工业实用性
如前所述，本发明用于形成辐射吸收涂层的组合物可在集成电路元件生产过程中用作用于在基底上形成抗反射涂层的材料。

Claims (5)

1、一种用于形成辐射吸收涂层的组合物，该组合物包含一种辐射吸收材料和一种具有两个或多个封端的异氰酸酯基团的化合物，所述具有封端的异氰酸酯基团的化合物为由下述通式(II)表示的聚合物或由下述通式(III)表示的甲醛与异氰酸苯酯间的缩聚物，
所述由通式(II)表示的聚合物平均分子量为1,000～500,000，该聚合物包含在其侧链上具有用醇、酚或肟化合物之一封端的异氰酸酯基团的重复单元，其中，Y表示氢原子、1～3个碳原子的烷基或卤原子，Z表示氧原子或NH，R3表示1～20个碳原子的烷基、4～30个碳原子的芳环基团或3～20个碳原子的含亚氨基的有机基团；
所述由通式(III)表示的缩聚物平均分子量为500～500,000，该缩聚物具有用醇、酚或肟化合物之一封端的异氰酸酯基团，其中，R4和R5分别表示1～20个碳原子的烷基、4～30个碳原子的芳环基团或3～20个碳原子的含亚氨基的有机基团。
2、根据权利要求1所述的用于形成辐射吸收涂层的组合物，其中，辐射吸收材料为在侧链或主链上具有辐射吸收基团的辐射吸收聚合物，该聚合物至少在曝光波长下吸收辐射，或为在曝光波长下至少吸收辐射的染料。
3、根据权利要求1或2所述的用于形成辐射吸收涂层的组合物，还含有至少一种热或光产酸剂，一种脂族磺酸或其盐，一种芳族磺酸或其盐，以及蜜胺衍生物或亚乙基脲衍生物二者中的一种。
4、根据权利要求1所述的用于形成辐射吸收涂层的组合物，其中，辐射吸收涂层为抗反射涂层。
5、一种由权利要求1所述的用于形成辐射吸收涂层的组合物形成的抗反射涂层。
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