CN1228172A - 光刻胶组合物用的水性抗反射涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型抗反射涂料水溶液及其用于光至平版印刷的方法。抗反射涂料水溶液包括一种新型聚合物和水，其中抗反射涂料的新型聚合物包括含有至少一种在大约180－450nm有吸收的单元，至少一种含有交联基团的单元，和至少一种由亲水乙烯基单体或能够变成亲水乙烯基单体衍生的单元。

Description

光刻胶组合物用的水性抗反射涂料
本发明涉及一种新型水性抗反射涂料组合物及其在反射基体和光刻胶涂料之间形成薄层的用途。这种组合物在光刻法制造半导体器件时特别有用。
光刻胶组合物用于制造诸如计算机芯片和集成电路小型化电子元件的微型(平版)印刷工艺。在这些工艺中，一般首先在基体材料例如用来制造集成电路的晶片上涂一层光刻胶组合物薄膜的薄涂层。然后将涂层基体烘干蒸发光刻胶组合物中的任何溶剂，并将涂层固着在基体上。其次，将基体烘干的涂层表面进行成象辐照曝光。
这种辐照曝光在涂层表面的曝光区造成化学转印。目前在微型印刷工艺中经常使用的辐照类型是可见光，紫外光(UV)和X射线的辐射能。在成象曝光后，用显影剂溶液处理涂层基体，溶解并去除辐照曝光或未曝光区域的光刻胶。
半导体器件微型化潮流导致使用复杂的多层系来克服这种微型化伴随的难题。在光刻印刷中使用高吸收性抗反射涂料是减少问题的一种简单手段，其中导致光从高反射基体的背反射。背反射性的两个有害作用是薄层的干扰和反射下凹。当抗蚀剂厚度改变时薄层干扰导致在抗蚀剂薄膜中总光强度的变化造成临界线宽尺度的改变。线宽的变化同振摆比率(S)成正比，为更好地控制线宽必须将其最小化。振摆比率定义如下：
       S=4(R1R2)1/2e-αD其中R1是抗蚀剂/空气或抗蚀剂/罩面漆界面处的反射率，R2是抗蚀剂/基体界面处的反射率，α是抗蚀剂的光吸收系数，而D是薄膜厚度。
抗反射涂料的功能是吸收光刻胶曝光时使用的辐射，所以降低R2就降低振摆比率。在光刻胶图形化覆盖含有形貌特征的基体时反射下凹就起作用，其中散射光通过光刻胶薄膜导致线宽改变，在极端情况下会失去完整的抗蚀剂区域。
过去利用染色的光刻胶解决这些反射性问题。但是众所周知，染色抗蚀剂仅仅降低基体的反射率而不能使其总体消失。另外，染色抗蚀剂还会降低光刻胶的平版印刷性能，且伴随染料的升华和与抗蚀剂薄膜的不相容。在要求进一步降低或消除振摆比率的情况下，在用光刻胶涂覆基体和曝光之前涂覆抗反射涂料覆盖基体。抗蚀剂曝光成象并显影。然后将曝光区域的抗反射涂料一般用氧等离子体刻蚀，则使抗蚀剂图形转移到基体。抗反射薄膜的刻蚀速率应当相当快速，以便在刻蚀加工期间刻蚀抗反射薄膜而并不过多损失抗蚀剂薄膜。
众所周知含有吸收光的染料和一种有机聚合物的抗反射涂料可以得到涂料性能。但是，染料升华的可能性和染料扩散进入光刻胶层使这种类型的抗反射组合物不合要求。
聚合的有机抗反射涂料是本领域公知的，如EP 583205和US 5525457所述，本文结合参照。但是，这些抗反射薄膜因诸如环己烷和环戊烷的有机溶剂而价格昂贵。用有机溶剂加工潜在的危险导致迫切发明抗反射涂料的研究。在半导体工业中水基涂料不仅是优选的而且它可提供显而易见的好处。由于显影加工要求一种不仅去除已曝光的抗蚀剂而且还要去除抗反射涂料的碱性水溶液，在光至平版印刷中水基涂料一般不能很好地起作用。新流行的本发明涂料克服了这个难题，提供一种抗反射薄膜可用水流沿并且另外在显影加工期间不被去除。由于聚合物涂料的亲水性，它另外能阻止与光刻胶溶剂的相互混和。它还有良好的干蚀特性，能将图象从抗蚀剂良好地转印到基体，并且良好的吸收特性可防止反射下凹和线宽改变。
本发明涉及一种新型的水性抗反射涂料组合物和用其光刻法的方法。抗反射涂料组合物的聚合物包括至少一种带有染料官能基的单元，至少一种带有交联基团的单元和至少一种由亲水乙烯基单体或能够变成亲水乙烯基单体衍生的单元。染料官能基是指强吸收大约180-450nm(纳米)辐照的基团。可使用的染料单体单元的优选类型用以下结构式限定：
Figure A9719729800071
      结构式1其中R1-R4是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
R5是OH,NH2,OCH3或OCH2CH3,
R6是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
R7是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基或硝基，
R8是硝基，SONH2,COOY,SO3Y且这里的Y是H，碱金属，铵或烷基铵，
X是一个共轭部分，如N=N,CZ=CZ,CZ=N,N=CZ，这里的Z是H或(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
m=1-3,n=1-4。
含有交联基团(Y)的单元由以下结构限定：
Figure A9719729800072
            结构式2并且交联基团通常是羟甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，亚乙基端基，环氧基，和异氰酸酯。
亲水乙烯基单体有如下结构：            结构式3其中R1-R3是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基并且W是亲水基团，或者其中亲水单体选自马来酸酐，富马酸酐，乙烯基吡啶和乙烯基吡咯烷酮(pyrollidone)。亲水基团W可由如下结构代表：O-(CH2)2-O-(CH2)-OH,O-(CH2)2-OH,(CH2)n-OH(n=1-4),COO(C1-C4)烷基，COOX,SO3X(X是H，碱金属，铵或烷基铵)，和CONHCH2OH。
本发明进一步包括一种在基体上成象方法。基体涂一层本发明抗反射涂料的薄膜，加热去除任何残留的溶剂和使涂料不溶。然后在抗反射涂料的上表面由光刻胶溶液形成薄膜并进一步加热以基本去除光刻胶的溶剂。用大约180-450nm范围的紫外线通过掩膜辐照对光刻胶薄膜进行成象曝光，并且在碱性显影剂水溶液中处理得到光刻胶图象。在显影步骤前后加热基体以便得到高质量图象。然后曝光的抗反射薄膜进行干蚀，通常用氧等离子体进行，带有光刻胶的图象起蚀刻掩膜的作用。
由于抗反射涂料聚合物溶于水，就使本发明具有明显区别于现有技术的优点。避免了有机溶剂伴随的危险性和额外成本的缺点，例如烟雾毒性，材料的输运和废物处理。
本发明抗反射组合物包括由至少一种含有染料官能基的单体、至少一种含有交联基团的单体和至少一种含有亲水基团或能变成亲水基团的单体进行反应得到的一种聚合物，其中聚合物可溶水并在大约180-450nm(纳米)波长范围强烈吸收紫外光。本发明进一步提供一种在基体上涂覆并烘干抗反射涂层和涂覆并成象光刻胶薄膜和抗反射涂层的方法。
本发明的聚合物是通过至少一种含有染料官能基的单体、至少一种含有交联基团的单体和至少一种含有亲水基团或能变成亲水基团的单体进行反应得到的。染料基团在大约180-450nm范围强烈吸收辐射。优选类型的染料单体单元可用如下结构式限定：其中R1-R4是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
R5是OH,NH2,OCH3或OCH2CH3,
R6是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
R7是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基或硝基，
R8是硝基，卤代基，SONH2,COOY,SO3Y且这里的Y是H，碱金属，铵或烷基铵，
X是一个共轭部分，如N=N,CZ=CZ,CZ=N,N=CZ，这里的Z是(C1-C4)烷基，H或(C1-C4)烷氧基，
m=1-3,n=1-4。
在抗反射聚合物中存在的交联基团通常是羟甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，乙烯基端基，环氧基，和异氰酸酯，优选羟甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯。在抗反射薄膜中存在交联基团对本发明十分重要，因为在涂覆过程期间薄膜基本溶于水，但是在抗蚀剂显影期间必须不溶于水，这是由于显影剂是一种碱性水溶液。加热抗反射涂层能诱发聚合物交联，因此使涂层不溶于显影剂水溶液。但是，交联官能基必须在抗反射聚合物的水溶液中稳定并且在高于70℃温度时交联。交联的乙烯基单体单元由如下结构式代表：
Figure A9719729800092
其中Y含有交联官能基并且R1-R3是H，或(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基。
交联官能基的特殊实例非限制性地由如下图中所示：
Figure A9719729800101
其中(1)是碳化二亚胺，(2)是异氰酸酯或封端的等效物，(3)是丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯，(4)是烷醇基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，(5)是丙烯酰氨基乙醇酸甲酯基甲醚，R是(C1-C4)烷基且R’是H或(C1-C4)烷基。
促进共聚物水溶性的亲水单体单元可由如下结构式代表：
Figure A9719729800102
其中R1-R3是H,(C1-C4)烷基和(C1-C4)烷氧基，W是亲水基团。亲水基团W的实例非限制性地是：O-(CH2)2-O-(CH2)-OH,O-(CH2)2-OH,(CH2)n-OH(n=1-4),COO(C1-C4)烷基，COOX,SO3X(X是H，碱金属，铵，烷基铵)，和CONHCH2OH。还可用于聚合物的其他亲水乙烯基单体是马来酸酐，富马酸，乙烯基吡啶，和乙烯基吡咯烷酮。
抗反射聚合物的合成是：将结构式1所示含有至少一个染料官能基的任何数目的乙烯基单体，含有至少一个交联官能基(结构式2)的任何数目乙烯基单体和任何数目的亲水乙烯基单体进行反应。将不同染料单体、不同交联单体和不同亲水单体的混和物进行聚合，以便得到具有最需要的平版印刷的和物理特性的抗反射涂料。只要不大影响或降低抗反射涂料的功能或溶水性，这样的其他不饱和单体都能加入到聚合混和物中。这些不饱和单体的实例是，马来酸酐，丙烯酸乙烯酯，乙烯基醚，乙烯基丙烯酰胺，乙烯基羧酸，乙烯基磺酸和N-(3-羟苯基甲基丙烯酰胺)。作为选择，可将染料对共聚物官能化来得到本发明聚合物。
抗反射涂料组合物包括本发明的聚合物和水。可添加增强涂料性能的其他成分，例如单体的交联剂，单体的染料，低级醇，诸如促进交联的一种酸添加剂，促进聚合物水溶性的添加剂，表面流平剂，粘结促进剂，抗发泡剂等等。添加到涂料配方的交联剂在涂料溶剂中必须是惰性并且在烘干步骤期间热活化。这些实例非限制性包括密胺，羟烷基酰胺，环氧树脂和环氧基胺树脂，封端的异氰酸酯和二乙烯基单体。
聚合可用本领域公知乙烯基聚合物的任何聚合方法，例如离子或自由基聚合。形成的聚合物由交替、嵌段和无规共聚物构成。其重均分子量范围是2500-大约1000000。
通过对染料官能基的取代基适当选择使抗反射涂料对一定波长的吸收最佳化。通过使用斥电子或吸电子的取代基一般可分别使吸收波长偏移到更长或更短的波长。同样，对单体单元的任何取代基的适当选择能增强对聚合物交联能力的溶水性。
抗反射涂料的聚合物含量范围是大约1-30wt％。确切的用量取决于聚合物的分子量和涂覆所要求薄膜的厚度。水是优选的溶剂，尽管可添加其他成分来增大聚合物的溶水性，例如少量的醇和乙酸盐可使它们与水混溶。
由于抗反射薄膜涂覆在基体的上表面并进一步进行加热和干蚀，可以想象，薄膜具有特别低的金属离子和杂质含量，这对半导体器件没有不利影响。可以将聚合物溶液通过诸如离子交换柱、过滤和提取进行处理来降低金属离子的浓度和减少颗粒。
用本领域的公知技术将抗反射涂料组合物涂覆基体，例如浸涂，旋涂和喷涂。抗反射涂料的薄膜厚度范围是大约0.1-1微米。在加热板或常规烘箱中进一步加热涂层，以便去除任何残留的水并诱发合适量的不溶性涂料的交联。
覆盖抗反射薄膜形成薄膜所用的光刻胶可以是半导体工业使用的任何类型，只要它们在光刻胶中光活性化合物的吸收特性与抗反射涂料的匹配就行。
有两种类型的光刻胶组合物，即负性加工和正性加工类型。当负性加工光刻胶组合物辐照进行成象曝光时，受辐照区域的抗蚀剂组合物变得不溶于显影剂溶液(例如发生交联反应)，同时未曝光区域的光刻胶涂料相对地依然溶于这种溶液。因此，用显影剂处理负性加工曝光的抗蚀剂就能去除未曝光区域的光刻胶涂料并且在涂层内建立了负象，从而露出沉积了光刻胶组合物的下面基体表面所要求的部分。
另一方面，当辐照正性加工光刻胶组合物进行成象曝光时，辐照曝光的光刻胶组合物区域变得更容易溶于显影剂溶液(例如发生再重排反应)，同时未曝光区域的那些相对地依然不溶于这种显影剂溶液。因此，用显影剂处理正性加工曝光的光刻胶就能去除曝光区域的涂料并且在光刻胶涂层中建立了正性图象。也揭开了基底表面所要求的部分。
流行的正性加工光刻胶组合物有利于负性抗蚀剂，因为前者一般有更好的分辨能力和图案转印特性。光刻胶分辨率定义为最小细节，这个特征使抗蚀剂组合物能够从光掩膜转印到基体上，在曝光和显影后带有高图象边缘锐度。在目前众多的制造应用中，必须让抗蚀剂分辨率的数量级低于一微米。另外，差不多总是要求显影的光刻胶壁剖面近似垂直于基体。抗蚀剂涂料的显影和未显影区域之间的这种边界表现为掩膜图象准确转印到基体上。这就在推进最小化减少器件临界尺寸时甚至变得至关重要。
包括酚醛清漆树脂和作为光活性化合物的蒽醌叠氮化物(diazide)的正性活性光刻胶是本领域公知的。酚醛清漆树脂一般通过甲醛和一种或多种多取代的苯酚在酸催化剂(如草酸)存在下缩合来制备。光活性化合物一般通过多羟基酚化合物或二氮化萘醌酸或其衍生物反应来制备。这些类型的抗蚀剂其敏感范围一般是大约350-440nm。
也可以使用敏感短波长例如低于300nm的光刻胶。这些抗蚀剂通常包括聚羟基苯乙烯或取代的聚羟基苯乙烯衍生物，光活性化合物，和任选的一种溶解性抑制剂。下列文献列举出使用的光刻胶类型，其内容结合入本文作为参考，US 4491628,5069997和5350660。
本发明的方法进一步包括用新型抗反射涂料涂覆基体，并在加热板或常规烘箱于足够高的温度加热充分长的时间，以便去除涂料溶剂并交联足够量的聚合物使其不溶于光刻胶的涂料溶液或碱性显影剂水溶液。温度范围优选大约70-250℃。如果温度低于70℃，就会使溶剂去除得不充分并且发生不充分的交联，而超过250℃温度，则聚合物变得化学上不稳定。然后将光刻胶薄膜涂覆在抗反射涂层的上表面并充分烘干去除光刻胶溶剂。进行光刻胶的成象曝光并在碱性显影剂水溶液中显影，以去除处理过的抗蚀剂。在显影前和曝光后可选地在该方法中结合一个加热步骤。涂覆并成象光刻胶的方法是本领域公知的，应使工艺条件针对所用抗蚀剂的特定类型而最佳化。之后在合适的刻蚀舱室中干蚀图象化的基体来去除抗反射薄膜的曝光部分，同时残留的光刻胶起刻蚀掩膜的作用。
在抗反射涂层和光刻胶之间放入一种中间层来防止相互混和，应当认为这仍在本发明范围之内。中间层是一种对溶剂惰性的聚合物铸件，该聚合物的实例是聚砜和聚酰亚胺。
下列具体实施例用来详述制备和使用本发明组合物的方法。这些实施例绝非任何方式地限制本发明范围，而且并非构成为实践本发明必须使用必不可少而提供的条件、参数和数值。
                        实施例1
              合成N-(3-羟苯基甲基丙烯酰胺)
将3-氨基酚(47g,0.43mol)的丙酮(100ml)悬浮液急冷到0℃。向其中滴加甲基丙烯酸酐(66.2g,0.43mol)的丙酮(150ml)溶液。形成白色沉淀，搅拌混和物1小时。将所得沉淀倾入碎冰块中，过滤收集固体产物并再结晶(1∶1的乙醇∶水)。熔点为172-173℃，产率86.6％。
                        实施例2
通过将混合物搅拌加热到65℃制备实施例1的N-(3-羟苯基甲基丙烯酰胺)(5.32g,0.03mol)在γ-丁内酯(40ml)中的溶液。一旦完全溶解，经过橡胶隔膜密封的针管强力鼓泡通入氢气使溶液脱气，穿过溶液至多2小时。然后将事先脱气的二甘醇单乙烯基醚注入反应混和物。再过20分钟后还注入AIBN(偶氮双异丁腈)(49mg，总单体的1mol％)在γ-丁内酯(1ml)溶液的等分试样。以6小时间隔总计加入2等分试样。然后去掉两个入口和出口针管让容器密封并在65℃搅拌18小时。在非溶剂的乙酸乙酯(300ml)中使所得溶液沉淀，过滤收集固体，再次溶于乙醇(50ml)并再次用乙酸乙酯再沉淀。连续再沉淀聚合物溶液进一步提纯直至TLC观察不到单体。形成的聚合物是白色粉末，减压干燥过夜。
                          实施例3
如下制备磺酸重氮盐。向四甲基氢氧化铵的水溶液(25％固体)(3.6ml,0.01mol)加入磺酸(1.73g,0.01mol)，随后加入异丁腈(1.5ml,0.012mol)，让所得悬浮液温度保持在10℃以下。向水(5ml)中加入盐酸水溶液(37.8wt％)(1.62ml,0.02mol)，将该溶液缓慢加入反应混和物，形成重氮盐。
                         实施例4
实施例2共聚物(3.09g,0.01mol摩尔当量苯基丙酰酰胺)溶于乙醇(30)，加入四甲基氢氧化铵的水溶液(25％固体)(7.2ml,0.02mol)，形成的中间沉淀逐渐溶解。另加入水(5ml)和乙醇(10ml)，溶液急冷到5℃。实施例3制备的重氮盐滴加聚合物溶液，这是一种中间形成的悬浮液。贯穿添加过程另外加水(总计20ml)并搅拌混和物。悬浮液逐渐转变成桔色溶液(4小时)，随后将溶液进入非溶剂的2-丙醇(700ml)进行沉淀。过滤收集产物，再沉淀提纯。
                         实施例5
11.96g(0.0675mol)实施例1的N-(3-羟苯基甲基丙烯酰胺)溶于γ-丁内酯(75ml)和DMF(二甲酰胺)(75ml)。于65℃搅拌加热混和物。经密封橡胶隔膜的入口针管强力鼓泡氩气通过溶液1小时使溶液脱气。4.41ml(0.0225mol)的N-(羟甲基丙酰酰胺)和6.48ml(0.06mol)的甲基丙烯酸甲酯注入溶液，脱气半小时。注入源自AIBN(0.251g,1.5mmol，总单体的1％)的γ-丁内酯(2ml)等分试样并脱气半小时。以4小时间隔总计加入2等分试样。去掉入口和出口针管，密封容器并在65℃搅拌加热19小时。
                          实施例6
4.68g(0.03375mol)4-氨基苯甲酸溶于6.68ml(0.084375mol)浓盐酸和70ml水，放入250ml三口圆底烧瓶。温度计插入溶液，烧瓶埋入碎冰浴，直至溶液冷却到2℃以下。溶液含有白色悬浮体。加入4.19ml(0.0338mol)叔丁腈进行重氮化。冰水浴中搅拌重氮溶液大约1小时。悬浮液转变成黄色溶液。
                          实施例7
80ml(0.075mol)实施例5的聚合物溶液放入500ml圆底烧瓶。向其中搅拌加入320ml DMF和42.52ml(0.1185mol)四甲基氢氧化铵(水中25％)。冰水浴使溶液冷却到10℃，加入冷重氮盐溶液，溶液变成桔色。室温搅拌混和物大约3小时。加入过量的异丙醇沉淀所得溶液，过滤收集聚合物，真空干燥。
                       实施例8(对比)
用AZ7805(Hoechst Celanese Co.有售，地址70 Meister Ave.,Somervill,NJ 08876)涂覆几个4”晶片并在90℃烘烤90秒，得到0.5-0.9μm(微米)的厚度。用NIKON0.54NA i-line分档器以干净石英作标线和定程序对这些晶片成象曝光，使用2mJ/cm2的剂量增量直接让分档器印刷11×11的曝光基体。曝光的晶片在110℃烘烤60秒，用AZ300(HoechstCelanese Co.有售，地址70 Meister Ave.,Somerville,NJ 08876)显影剂搅动显影35秒。以清洗薄膜所需要的最小剂量与相应的树脂厚度为函数标点得到正弦曲线，叫作振摆曲线。以如下经验公式计算振摆比率：
振摆比率％=(Emax-Emin)/[(Emax+Emia)/2]×100
其中Emax和Emin相当于曲线上剂量-清洗树脂薄膜厚度的最大和最小能量。振摆比率数值越小给出的反射率越低且覆盖反射基体或相貌的线宽控制越好。
对AZ7805的振摆比率％为34.8％。
                    实施例9
实施例4聚合物溶于水得到5wt％的溶液。将该聚合物溶液旋涂在几个4”晶片上，在220℃加热板烘烤60秒得到0.121微米的厚度。然后用AZ7805(Hoechst Celanese Co.有售，地址70 Meister Ave.,Somervill,NJ08876)涂覆晶片，90℃温度烘烤90秒得到0.5-0.9μm厚度。用NIKON0.54NA i-line分档器以干净石英作标线和定程序对这些晶片成象曝光，使用2mJ/cm2的剂量增量直接让分档器印刷11×11的曝光基体。曝光的晶片在110℃烘烤60秒，用AZ300MIF显影剂搅动显影35秒。以清洗薄膜所需要的最小剂量与相应的树脂厚度为函数标点得到正弦曲线，叫作振摆曲线。如实施例8计算振摆比率％。
对带有本实施例抗反射聚合物涂层的AZ7805的振摆比率％为22％，表明比没有抗反射涂层的树脂降低了振摆比率％。
                     实施例10
实施例7聚合物溶于水得到5wt％的溶液。将该聚合物溶液旋涂在几个4”晶片上，在220℃加热板烘烤60秒得到0.198微米的厚度。然后用AZ7805(Hoechst Celanese Co.有售，地址70 Meister Ave.,Somervill,NJ08876)涂覆晶片，90℃温度烘烤90秒得到0.5-0.9μm厚度。用NIKON0.54NA i-line分档器以干净石英作标线和定程序对这些晶片成象曝光，使用2mJ/cm2的剂量增量直接让分档器印刷11×11的曝光基体。曝光的晶片在110℃烘烤60秒，用AZ300MIF显影剂搅动显影35秒。以清洗薄膜所需要的最小剂量与相应的树脂厚度为函数标点得到正弦曲线，叫作振摆曲线。如实施例8计算振摆比率％。
对带有本实施例抗反射聚合物涂层的AZ7805的振摆比率％为2.1％，表明比没有抗反射涂层的树脂降低了振摆比率％。

Claims (19)

1．一种用于光至平版印刷的水性抗反射涂料组合物，包括水和聚合物，聚合物含有：
a)至少一种有以下结构的染料单元，
Figure A9719729800021
其中R1-R4是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
R5是OH,NH2,OCH3或OCH2CH3,
R6是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
R7是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基或硝基，
R8是硝基，SONH2,COOY,SO3Y且这里的Y是H，碱金属，铵或烷基铵，
X是一个共轭部分，如N=N,CZ=CZ,CZ=N,N=CZ，这里的Z是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基，
m=1-3,n=1-4；
b)至少一种有以下结构的单元：
其中R1-R4是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基且Y含有一种交联基团；和
c)至少一种亲水乙烯基单体或能够变成亲水乙烯基单体衍生的单元。
2．根据权利要求1的组合物，其中亲水乙烯基单体的结构如下：
Figure A9719729800031
其中R1-R3是H,(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷氧基且W是亲水基团。
3．根据权利要求2的组合物，其中亲水基团选自O-(CH2)2-O-(CH2)-OH,O-(CH2)2-OH,(CH2)n-OH(n=1-4),COO(C1-C4)烷基，COOX,SO3X(X是H，碱金属，铵或烷基铵)，和CONHCH2OH。
4．根据权利要求1的组合物，其中亲水乙烯基单体选自马来酸酐，富马酸酐，乙烯基吡啶和乙烯基吡咯烷酮。
5．根据权利要求1的组合物，其中交联基团选自碳化二亚胺，异氰酸酯，嵌段异氰酸酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，烷醇基丙酰酰胺，烷醇基甲基丙酰酰胺，和丙酰酰氨基乙醇酸甲酯。
6．根据权利要求1的组合物，其中染料单元的X是偶氮基团。
7．根据权利要求1所组合物，进一步包括一种水混溶的醇或乙酸酯。
8．根据权利要求1的组合物，其中染料单元的范围是大约5-95摩尔％，交联单元的范围是大约1-50摩尔％和亲水乙烯基单体的范围是大约1-50摩尔％。
9．根据权利要求1的组合物，其中聚合物进一步包括一种或多种乙烯基单体，它们是不吸收、不交联和不亲水的。
10．根据权利要求1的组合物，其中组合物进一步包括一种交联剂。
11．根据权利要求1的组合物，其中组合物进一步包括一种染料。
12．根据权利要求1的组合物，其中聚合物的重均分子量范围是大约2500-1000000。
13．根据权利要求1的组合物，其中金属离子含量为每种金属离子的50ppb以下。
14．基体成象方法，包括以下步骤：
a)用权利要求1的抗反射涂料组合物涂覆基体，
b)加热抗反射涂料，
c)用光刻胶溶液涂覆基体，
d)加热光刻胶涂层基本去除涂层的溶剂，
e)光刻胶薄膜进行成象曝光，
f)用一种碱性显影剂水溶液显影图象，
g)可选地在显影步骤前后加热基体，
h)干蚀抗反射涂层。
15．根据权利要求14的方法，其中光刻胶溶液包括酚醛清漆树脂，感光性化合物和一种溶剂。
16．根据权利要求14的方法，其中光刻胶溶液包括取代的聚羟基苯乙烯，光活性化合物和一种溶剂。
17．根据权利要求14的方法，其中光刻胶石英包括取代的聚羟基苯乙烯，光活性化合物，不溶性抑制剂和一种溶剂。
18．根据权利要求14的方法，其中硬化抗反射涂层的加热温度范围是大约70-250℃。
19．根据权利要求14的方法，其中碱性显影剂水溶液包括四甲基氢氧化铵。
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