硬质掩模的制作方法
【专利说明】硬质掩模
[0001] 本发明一般地涉及半导体制造领域，更具体地涉及用于半导体制造的硬质掩模领 域。
[0002] 随着在193nm浸没光刻法中的临界尺寸和节距的连续降低，由于硬质掩模材料的 优良的蚀刻选择性，在集成电路制造的特定的层使用硬质掩模变得日益普遍。通过化学气 相沉积（CVD)将特定的金属硬质掩模，例如TiN，施加在已处理过的晶片上。通过CVD或旋 涂法施加的无定形碳硬质掩模，和硅硬质掩模（或硅防反射涂层或者SiARC)是集成电路制 造中的传统技术。旋涂，金属硬质掩模现在在集成电路工业中获得吸引力，部分由于与常规 方法相比潜在的费用降低，同时还因为制造工艺的简化。
[0003] 氧金属硬质掩模通常表征为包含大部分具有（-!^-(^^键（氧金属域）的无机域 的薄膜，其中M是金属，η > 1，还可以包含较少量的其它成分，例如碳。其它硬质掩模，比如 混合域硬质掩模，包含氧金属域和金属氮化物域。上述传统硬质掩模可以包含一种或多种 金属，例如Hf、Zr、Ti、W、Al、Ta和Mo。包含氧金属域的硬质掩模薄膜的耐蚀刻力部分取决 于所用的具体金属和存在的的含量，上述域的含量越高则耐蚀刻力越强。
[0004] 旋涂金属硬质掩模可以应用的一个领域是光刻法中的防反射层，其需要特定值的 取决于基材的光学性质和光照情况的η(折射率）和k(吸收率）。许多建议的旋涂金属硬 质掩模平台基于化学作用，其取决于得到的金属氧化物的本征η和k值。例如美国专利申 请公开2004/0048194中所公开的，通过施加不同的固化温度在特定参数内改变上述金属 氧化物的n/k。然而，该方法的η和k的范围有局限性和当由于其它原因，例如为了它们的 蚀刻选择性需要特定的金属时不能提供低反射率。
[0005] 已经尝试制备具有的防反射膜。例如，美国专利第6, 740, 469号公开 了具有下列化学式的重复单位的有机金属聚合物，
[0006]
【主权项】
1. 一种组合物，其包含：下列化学式的有机金属化合物和有机溶剂；
其中，R2= (C1-C2tl)烃基；M1 是第 3 族至第 14 族的金属；G = R VCh-R31^Ch(C)M 1L1mOR2) c;Ch=发色基团；R 3是具有1到12个碳原子的二价连接基团；R4= H、R2或MO/) WR25L1是 配体；m指配体的数目，是1-4的整数；a = 1到20的整数海个b独立地是0到25的整数； c = 1 或 2〇
2. 如权利要求1所述的组合物，其中M1选自钛、锆、铪、钨、钽、钼、钒、铟、锗、镓、铊和 错。
3. 如权利要求1所述的组合物，其中每个L1选自（C1-C2tl)烷氧基、（C 2-C2tl)羧基、β-二 酮基、β-羟基酮基、β-酮酯、β-二酮亚胺基、脒基、胍基、或β-羟基亚胺基。
4. 如权利要求1所述的组合物，其中上述发色基团包含一个或多个芳环或异氰脲酸 酯。
5. 如权利要求4所述的组合物，其中上述芳环选自苯基、萘基、蒽基、或菲基。
6. 如权利要求1所述的组合物，进一步包含表面处理聚合物，所述表面处理聚合物具 有20到4〇erg/cm 2的表面能，并且包含选自羟基、保护的羟基、保护的羧基或它们的混合物 的表面处理基团。
7. 如权利要求1所述的组合物，其中R3包含一个或多个选自由氧、氮、和硫的原子。
8. 如权利要求1所述的组合物，其中R3选自（C2-C12)亚烷基-0-和（C 2-C12)次烷基-0-。
9. 如权利要求1所述的组合物，其中G选自Ch、Ch-R \、R3b-Ch或Ch (OM1L1mOR2)。。
10. 如权利要求1所述的组合物，其中上述发色基团可以被一个或多个选自以下的取 代基取代：（C1-C6)烷基、氰基、卤素、硝基和SO 3-Y,其中Y = H、铵或碱金属离子。
11. 一种形成金属硬质掩模层方法，该方法包括：提供基材；将权利要求1的组合物的 薄膜涂敷在基材表面上；以及在足够形成包含发色基团的金属硬质掩模层的条件下固化上 述薄膜。
12. 权利要求11的方法，其中M1选自钛、错、铪、鹤、钽、钼、轨、铟、锗、镓、铭和错。
13. 权利要求11的方法，其中上述发色基团包含一个和多个芳环和异氰脲酸酯。
14. 权利要求11的方法，进一步包括在所述固化的金属硬质掩模层上沉积光刻胶层和 使得所述光刻胶对图案化辐射曝光从而形成图像。
【专利摘要】一种硬质掩模。本发明提供包含在金属聚合物骨架中具有发色基团的有机金属化合物的组合物，其提供较宽范围的n/k值以便可以在各种条件下控制基材的反射率。
【IPC分类】G03F7-09
【公开号】CN104635424
【申请号】CN201410755864
【发明人】山田晋太郎, D·王, S·王, 刘骢, C-B·徐
【申请人】罗门哈斯电子材料有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年9月3日
【公告号】US20150064612