专利名称：通过等离子体增强的化学汽相淀积法沉积的聚合物防反射涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉及在硅和介电材料以及所形成的集成电路前体结构上形成防反射涂层的方法。更具体地说，本发明方法包含提供一定量的聚合物，所述聚合物由单体通过施加电流升华为等离子状态，随后在基片表面上聚合生成。
背景技术：
集成电路制造商一直致力于硅片尺寸的最大化以及装置外形尺寸的最小化，以提高产量、减小单元设备尺寸、并增加单片计算能力。现在，随着先进的深度紫外线(DUV)微光刻法的出现，硅片上装置的外形尺寸为亚微米。可是，在光致抗蚀剂曝光过程中将基片的反射率减小至低于1％对于保持这种亚微米外形尺寸的控制是至关重要的。因此，把称为防反射涂料的吸光有机聚合物施涂在光致抗蚀剂层下面以降低在光致抗蚀剂DUV曝光过程中一般遇到的从半导体基片的反射率。
这些有机防反射层一般通过所谓的旋涂法施加在半导体基片上。虽然旋涂的防反射层提供了极好的对反射率的控制，但是它们的性能依然受到它们的非均匀性、缺陷和保形收缩、以及旋涂法本身的低效率的限制。由于工业上向采用8英寸或者甚至12英寸的半导体基片前进，就使旋涂法本身的低效率变得更突出。
当旋涂的厚度为500-2500时，市售的有机防反射涂层需要特别设计为防止与在其上涂布并烘焙的紧邻的光致抗蚀剂层发生分子相互混合。虽然DUV波长处的高光学密度使得这些预设计的聚合物能提供在现有技术尺寸中的有效的反射率控制，但是它们具有许多缺点。
现有的市售防反射涂料施加方法的另一个问题是不适当的平坦化作用。有机防反射涂层通常通过旋涂法形成。形成的层通常缺少均匀性，在基片边缘处的厚度要大于中心处的厚度。此外，旋涂的防反射涂层趋于平坦化或者不均匀地涂布表面拓扑结构而不是形成高保形的层(即均匀地涂布基片和外形的各个面)。例如，如果公称层厚度为1000的防反射涂层旋涂在特征高度为0.25μm的隆起外形上，则可证明在该外形的顶部厚度仅为350，而位于隆起外形之间的沟槽内的厚度为1800。当这些超显微外形尺寸上发生平坦化作用时，在外形顶部上的防反射涂层太薄从而不能提供所需的对外形的防反射控制。同时，在沟槽中的该层太厚，从而不能在随后的等离子蚀刻过程中达到有效的去除层。即，在通过等离子蚀刻从沟槽中清除防反射涂层的过程中，抗蚀剂外形的侧壁被腐蚀，在外形和/或尺寸上产生显微尺寸的、但是显著的改变。此外，抗蚀剂厚度和边缘锐度可能会丧失，从而在随后的蚀刻过程中当抗蚀剂图形转移到基片上时，导致图像或外形图案的不一致。
由于这些超薄防反射涂层的旋涂以非常高的速度发生在在动态环境中，所以还会产生其它的问题。因此，针孔、空隙、条纹、气泡、局部粘着较差、中心至边缘厚度改变、以及其它缺陷会伴随着快速或不均匀的溶剂蒸发、动态表面张力、以及液体波面与表面拓扑结构的相互作用而发生。当形成超亚微米(例如0.25μm或更小)外形时，这些由于上述原因产生的缺陷随着晶片尺寸的增加(例如8-12英寸的晶片)变得不可接受。
对将防反射涂料沉积在各种晶片上的改进的方法有需求。该方法应克服上述缺陷并提供防反射涂料的迅速沉积。
发明内容
本发明通过广泛地提供向电路制造过程中所用的硅片、绝缘材料和其它基片(例如，硅、铝、钨、硅化钨、砷化镓、锗、钽、亚硝酸钽、混合的金属盐、SiGe、以及其它反射表面)施加防反射涂料的改进的方法来克服这些问题。
更详细地说，本发明方法最好包括通过在压力下向一些防反射化合物(可以呈固态、液态或气态)施加电流使它们转化为等离子态。这宜通过将体系压力增加到约50-200毫托、更好是约70-150毫托、再好是约95-100毫托的水平来完成。随着压力的增加，向这些化合物施加约0.1-10安培、更好是约0.5-8安培、再好是约1-1.5安培的电流。对于沸点或熔点大于约100℃的化合物而言，需要边施加电流边稍稍加热。
在基片上的层沉积非常快，比常规的化学汽相淀积(CVD)过程快得多。更具体地说，这些层以至少约100/min、较好是至少约130/min、更好是至少约135-700/min的速度在8英寸的圆形基片上形成。应该认识到它对电路制造过程有很大的好处。
所述防反射化合物包含一种或多种根据预定的应用条件选择的单体。在单体形成为等离子体之后，它们将聚合并在基片上沉积成一层。然后，可以向所得的防反射层施加一层光致抗蚀剂以形成前体结构，随后该前体结构可用于进行余下的电路制造过程的步骤(例如，向光致抗蚀剂层施加掩模、将光致抗蚀剂层暴露在所需波长的光的照射下、对光致抗蚀剂层显影及蚀刻)。
较佳的单体包含光衰减部分和不饱和部分(即，包含至少一个双键和/或至少一个三键的基团)，随着层聚合在基片上，后者易于在等离子体增强的化学汽相淀积(PECVD)过程中发生反应，与其它单体结合。较佳的光衰减部分包含环状化合物，如苯、萘、蒽、吖啶、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、哒嗪、嘧啶和吡嗪。更好的是光衰减部分还包含氰基、亚硝基、和/或卤素。
较佳的不饱和部分包括链烯基(最好是C2-C20)和炔基(C2-C8)。单体的熔点或沸点应小于约200℃、较好是小于约150℃、更好是约10-100℃。
这样，用于本发明方法的优选的单体选自苯乙烯及其取代的衍生物(例如，烷氧基苯乙烯、烷基苯乙烯、卤代苯乙烯、氨基苯乙烯、乙酰氨基苯乙烯和硝基苯乙烯)和烯丙基苯及其取代的衍生物(例如，烷氧基苯、烷基苯、卤苯、氨基苯、乙酰氨基苯和硝基苯)。特别优选的单体包括2-甲氧基苯乙烯、3-甲氧基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2-硝基苯乙烯、3-硝基苯乙烯、4-硝基苯乙烯、3，5-二(三氟甲基)苯乙烯、反-2-氯-6-氟-β-硝基苯乙烯、十氟烯丙基苯、2，6-二氟苯乙烯、7-〔1-(4-氟苯基)-4-异丙基-2-苯基-1H-咪唑-5-基〕-5-羟基-3-氧代-反-6-庚酸乙酯、氟桂利嗪二盐酸化物、反-4-氟-β-硝基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、β-硝基-4-(三氟甲氧基)苯乙烯、反-β-硝基-2-(三氟甲基)苯乙烯、反-β-硝基-3-(三氟甲基)苯乙烯、β-硝基-4-(三氟甲基)苯乙烯、反-2，3，4，5，6-五氟-β-硝基苯乙烯、反-1，1，1-三氟-4-(3-吲哚基)-3-丁烯-2-酮、α-(三氟甲基)苯乙烯、2-(三氟甲基)苯乙烯、3-(三氟甲基)苯乙烯、4-(三氟甲基)苯乙烯和3，3，3-三氟-1-(苯基磺酰基)-1-丙烯。
所得的前体结构具有防反射涂层，所述涂层令人吃惊地没有缺陷。这样，在用光学显微镜观察时，就有小于约0.1缺陷/cm2的防反射层(即小于约15缺陷/8英寸晶片)，最好是小于约0.05缺陷/cm2(即小于约7.5缺陷/8英寸晶片)。此外，这些基本无缺陷的膜可在具有超亚微米外形(高度小于约0.25μm)的6-12英寸基片上形成。本文中使用的术语“缺陷”可指使膜不能涂布在表面上的针孔、去湿润等问题，和所谓涂层中的“彗星”，该情况中是外来颗粒与基片表面接触，导致涂料围绕所述颗粒流动。
根据本发明制备的防反射层可调制成在任何地方的厚度约为300-5000，还能制成吸收感兴趣的波长的光，包括波长约150-500nm(例如，365nm或i线波长、435nm或g线波长、248nm深紫外线波长和193nm波长)、最好是约190-300nm的光。这样，这些防反射层将吸收至少约90％、最好是至少约95％的波长约150-500nm的光。此外，在感兴趣的波长(例如193nm)下，这些防反射层的k值(折射率复数的虚数部分)至少约0.1、较好是至少约0.35、更好是至少约0.4，n值(折射率复数的实数部分)至少约1.1，较好是至少约1.5、更好是至少约1.6。
沉积的防反射层基本上也不可溶解在-般用于随后施加到防反射层上的光致抗蚀剂层的溶剂(例如乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯)中。即，在与光致抗蚀剂接触后，层厚度的改变小于约10％、较好是小于约5％。本文中使用的改变百分数定义如下 根据本发明沉积在基片表面，即使是拓扑结构表面(如本文中所用，具有1000以上的隆起的外形和/或具有形成在其中的接点或通孔的表面，孔深约1000-15,000)上的防反射层也是高保形的。这样，沉积的层的保形度百分数至少约85％、较好是至少约95％、更好是约100％，其中保形度百分数定义如下 式中，“A”是目标外形是隆起形状时目标外形顶面的中点，或者是当目标外形是接点或通孔时目标外形底面的中点；“B”是目标外形的边缘与最接近目标外形的外形边缘之间的中途点。使用保形度百分数来定义时，“外形”和“目标外形”是指隆起的形状以及接点或通孔。如也用于此定义的目标外形的“边缘”是指目标外形是隆起的形状时形成目标外形的侧壁的基部，或者目标外形是凹陷的外形时接点或通孔的上部边缘。
最后，除了上述防反射层的性能以外，本发明还具有优于利用大量溶剂的现有技术的旋涂法特殊的优点。即，本发明避免了经常需要特殊处理的旋涂溶剂。这样就将废溶剂减至最少，从而将废溶剂对环境的副作用减至最小。而且，用本发明过程将总的废物减至最少，即实质上所有的反应物都消耗在了该过程中。
图1描述了通过本发明的PECVD法沉积在石英滑片上的4-氟苯乙烯膜的紫外-可见(UV-Vis)光谱；图2示出了通过本发明的PECVD法沉积在各种基片上的4-氟苯乙烯膜的反射曲线；图3是一张扫描电子显微镜(SEM)照片，示出了通过本发明的PECVD法沉积在1000拓扑结构上的1940厚的4-氟苯乙烯膜的膜保形性；图4是一张SEM照片，示出了通过本发明的PECVD法并利用市售的光致抗蚀剂沉积的4-氟苯乙烯膜的抗蚀剂外形剖截面；图5描述了通过本发明的PECVD法沉积在石英滑片上的2，3，4，5，6-五氟苯乙烯膜的UV-Vis光谱；图6示出了通过本发明的PECVD法沉积在各种基片上的2，3，4，5，6-五氟苯乙烯膜的反射曲线；图7是一张SEM照片，示出了通过本发明的PECVD法沉积在1000拓扑结构上的1735厚的2，3，4，5，6-五氟苯乙烯膜的膜保形性；图8描述了通过本发明的PECVD法沉积在石英滑片上的烯丙基五氟苯膜的UV-Vis光谱；图9示出了通过本发明的PECVD法沉积在各种基片上的烯丙基五氟苯膜的反射曲线；图10是一张SEM照片，示出了通过本发明的PECVD法沉积在1000拓扑结构上的1698厚的烯丙基五氟苯膜的膜保形性。
具体实施例方式
沉积室和石英室用压力(通常约20-100毫托，最好是约30-50毫托)来抽真空。待沉积的单体保存在小玻璃管中。如果单体的熔点或沸点低于100℃，仅用40-80毫托的压力就足以进行升华。但是，如果单体的熔点或沸点超过100℃，则需要40-80毫托的压力外加稍许加热来进行升华。
然后，将针形阀旋转1/4圈(完全打开针阀要转满8圈)。由于小玻璃管不在真空下，沉积室中的压力上升。在小玻璃管被抽成真空且沉积室中的压力升至95毫托时，打开射频等离子体。沉积过程中的压力一般为70-150毫托。将射频等离子体功率设定在约50-300瓦(较好是约70-150瓦，更好是约80瓦)，并且在30％的工作循环及300msec的脉冲持续时间下的模式为脉冲模式。单体在石英室中呈等离子状态，然后在沉积室中聚合并沉积在基片(6或8英寸的平底晶片)上。该基片以2rpm旋转以确保均匀的涂布。实施例14-氟苯乙烯的沉积使用PECVD法在6或8英寸的平硅片、拓扑结构晶片、石英滑片、铝基片、钽(Ta)基片和氮化钽(TaN)基片上聚合0.2g 4-氟苯乙烯样品(结构式A，得自Sigma-Aldrch公司)来制备防反射涂层。在沉积之前，压力约为40毫托。在沉积过程中，压力维持在约95-100毫托，且温度为室温(约23℃)。将射频等离子体功率设定在80瓦并按上述进行循环。首先在平基片上循环8次以确定最佳膜厚度、光学性能、膜均匀性、与光致抗蚀剂的相互混合性、耐抗蚀剂性、以及对各种基片的附着力。拓扑结构晶片用来确定保形性。4-氟苯乙烯以136/min的速率沉积在8英寸的基片上。此沉积时间比CVD法所用的沉积时间短得多。所得聚合物的结构示于结构式B。
结构式A
结构式B
在平面硅片上的25点处用椭圆计光学测量膜厚度以估算平均厚度。这些膜具有均匀的涂层，没有针孔、孔隙或颗粒，具有优选的厚度1000。它们显示出在各种基片上的厚度均匀性大于98％。此膜的厚度均匀性数据列于表1。
表 1膜的厚度均匀性
沉积的防反射层基本上也不可溶解在乳酸乙酯中。即，使用乳酸乙酯观察到非常少的厚度损失。剥离数据列于表2。
表 2剥离试验
图1描述了本实施例的沉积膜(即，使用沉积在石英滑片上的4-氟苯乙烯)的紫外-可见(UV-Vis)光谱。λmax在189nm处，这就证明通过PECVD法沉积的4-氟苯乙烯系防反射膜可用于193nm的用途。在193nm处的光密度为14.4/μm。
用VASE分析仪来测定光学常数。测得了平均n值(折射率复数的实数部分)和平均k值(折射率复数的虚数部分)。在193nm处值n为1.71，k为0.59。在193nm处由光学常数计算得到的光密度为14.4/μm。图2示出了本实施例中制备的沉积在各种基片上的4-氟苯乙烯膜的反射曲线。第一最小厚度为350，第二最小厚度为900。
通过将4-氟苯乙烯沉积在1000拓扑结构晶片上来测试膜的保形性。扫描电子显微镜(SEM)照片的检测表明，此膜与基片在1000拓扑结构的高度上有近96％共形。图3是一张SEM照片，它示出了1000拓扑结构上4-氟苯乙烯的1940厚膜的膜保形性。
将4-氟苯乙烯用等离子体蒸汽沉积在硅片上以形成厚1077的膜，接着在防反射涂膜上涂饰PAR-710光致抗蚀剂(得自Sumitomo Chemical公司)，并用CD-26(得自Shipley股份有限公司)显影。然后，将晶片横截并用SEM检测抗蚀剂图形。图4是显示该样品极好的抗蚀剂外形图形截面的SEM照片。可以达到小至170nm密集线以及170nm疏松线的抗蚀剂。实施例22，3，4，5，6-五氟苯乙烯的沉积使用PECVD法在6或8英寸的平硅片、拓扑结构晶片、石英滑片、铝基片、钽(Ta)基片和氮化钽(TaN)基片上聚合0.2g 2，3，4，5，6-五氟苯乙烯样品(结构式C，得自Sigma-Aldrich公司)来制备防反射涂层。在沉积之前，压力约为40毫托。在沉积过程中，压力维持在约95-100毫托，且温度为室温(约23℃)。将射频等离子体功率设定在80瓦并按上述进行循环。首先在平基片上进行8次循环以确定最佳膜厚度、光学性能、膜均匀性、与光致抗蚀剂的相互混合性、耐抗蚀剂性、以及对各种基片的附着性。拓扑结构晶片用来确定保形性。在8英寸基片上PECVD法的沉积速率为667/min，比用标准CVD法达到的沉积速率快得多。所得聚合物的结构示于结构式D。
结构式C
结构式D
在平面硅片上的25点处用椭圆计光学测量膜厚度以估算平均厚度。这些膜具有均匀的涂层，没有针孔、孔隙或颗粒，具有优选的厚度1000。它们显示出在各种基片上的厚度均匀性大于92％。此膜的厚度均匀性数据列于表3。
表 3膜的厚度均匀性
沉积的防反射层基本上也不可溶解在一般的光致抗蚀剂(例如乳酸乙酯)中。剥离数据列于表4。
表 4剥离试验
图5描述了根据本实施例沉积在石英滑片上的膜的UV-Vis光谱。λmax在181nm处，这就证明2，3，4，5，6-五氟苯乙烯系防反射膜可用于193nm的用途。在193nm处的光密度为4.33/μm。
用VASE分析仪来测定光学常数。在193nm处，平均n值为1.62，平均k值为0.31。在193nm处由光学常数计算得到的光密度为4.33/μm。图6示出了沉积在各种基片上的该样品的反射曲线。第一最小厚度为450，第二最小厚度为1000。
通过PECVD法将2，3，4，5，6-五氟苯乙烯沉积在1000拓扑结构晶片上来测试膜的保形性。SEM照片的检测表明，此膜与基片在1000拓扑结构的高度上有近97％共形。图7是一张SEM照片，它示出了1000拓扑结构上2，3，4，5，6-五氟苯乙烯的1735厚膜的膜保形性。实施例3烯丙基五氟苯的沉积使用PECVD法在6或8英寸的平硅片、外形晶片、石英滑片、铝基片、钽(Ta)基片和氮化钽(TaN)基片上聚合0.2g烯丙基五氟苯样品(结构式E，得自Sigma-Aldrich公司)来制备防反射涂层。在沉积之前，压力约为40毫托。在沉积过程中，压力维持在约95-100毫托，且温度为室温(约23℃)。将射频等离子体功率设定在80瓦并按上述进行循环。首先在平基片上进行8次循环以确定最佳膜厚度、光学性能、膜均匀性、与光致抗蚀剂的相互混合性、耐抗蚀剂性、以及对各种基片的附着性。拓扑结构晶片用来确定保形性。在8英寸基片上PECVD法的沉积速率为525/min，比用标准CVD法快得多。所得聚合物的结构示于结构式F。
结构式E
结构式F
在平面硅片上的25点处用椭圆计光学测量膜厚度以估算平均厚度。这些膜具有均匀的涂层，没有针孔、孔隙或颗粒，具有优选的厚度1000。它们在各种基片上的厚度均匀性大于96％。此膜的厚度均匀性数据列于表5。
表5膜的厚度均匀性
沉积的防反射层基本上也不可溶解在一般的光致抗蚀剂中。使用乳酸乙酯没有观察到厚度损失。剥离数据列于表6。
表6剥离试验
图8示出了根据本实施例沉积在石英滑片上的膜的UV-Vis光谱。λmax在181nm处，这就证明烯丙基五氟苯系防反射膜可用于193nm的用途。在193nm处的光密度为9.55/μm。
用VASE分析仪来测定光学常数。在193nm处，平均n值为1.64，平均k值为0.34。在193nm处由光学常数计算得到的光密度为9.55/μm。图9描述了沉积在各种基片上的该样品的反射曲线。第一最小厚度为400，第二最小厚度为950。
通过PECVD法将烯丙基五氟苯沉积在1000拓扑结构晶片上来测试膜的保形性。SEM照片的检测表明，此膜与基片在1000外形的高度上有近96％共形。图10是一张SEM照片，它示出了1000拓扑结构上烯丙基五氟苯的1698厚膜的膜保形性。
应该认识到，通过等离子体增强的化学汽相淀积来沉积防反射涂层的优良方法与利用大量溶剂的现有技术的旋涂法相比，具有明显的优势。即，本发明省去了经常需要特殊处理的旋涂溶剂。这样就将废溶剂减至最少，从而将废溶剂对健康和环境的副作用减至最小。而且，用本发明方法将总的废物减至最少，即实质上所有的反应物都消耗在了该过程中。这样，本发明方法的成本要比大多数现有技术方法低，并且对环境也是友好的。与常规的CVD法相比，PECVD法还具有更快的沉积速率(即，膜沉积所需的时间较少)。
权利要求
1.一种形成制造集成电路所用的前体的方法，它包括以下步骤提供一定量的单体和一块准备在其表面上施涂防反射涂层的基片；使所述单体形成等离子体；在所述基片的表面上沉积所述等离子体单体，形成防反射涂层；向所述防反射涂层施加光致抗蚀剂层，生成电路前体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述单体包含光衰减部分和不饱和部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述光衰减部分是环状化合物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述光衰减部分选自苯、萘、蒽、吖啶、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、哒嗪、嘧啶和吡嗪。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述光衰减部分包含选自氰基、亚硝基和卤素的基团。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述单体的熔点或沸点低于约200℃。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述单体选自苯乙烯及其取代的衍生物，烯丙基苯及其取代的衍生物。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述单体选自2-甲氧基苯乙烯、3-甲氧基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2-硝基苯乙烯、3-硝基苯乙烯、4-硝基苯乙烯、3，5-二(三氟甲基)苯乙烯、反-2-氯-6-氟-β-硝基苯乙烯、十氟烯丙基苯、2，6-二氟苯乙烯、7-〔1-(4-氟苯基)-4-异丙基-2-苯基-1H-咪唑-5-基〕-5-羟基-3-氧代-反-6-庚酸乙酯、氟桂利嗪二盐酸化物、反-4-氟-β-硝基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、β-硝基-4-(三氟甲氧基)苯乙烯、反-β-硝基-2-(三氟甲基)苯乙烯、反-β-硝基-3-(三氟甲基)苯乙烯、β-硝基-4-(三氟甲基)苯乙烯、反-2，3，4，5，6-五氟-β-硝基苯乙烯、反-1，1，1-三氟-4-(3-吲哚基)-3-丁烯-2-酮、α-(三氟甲基)苯乙烯、2-(三氟甲基)苯乙烯、3-(三氟甲基)苯乙烯、4-(三氟甲基)苯乙烯和3，3，3-三氟-1-(苯基磺酰基)-1-丙烯。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述基片选自硅、铝、钨、硅化钨、砷化镓、锗、钽、SiGe和亚硝酸钽晶片。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述等离子体形成步骤包括向所述防反射化合物施加电流和压力。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述电流约为0.1-10安培。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述电流以脉冲施加。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述压力约为50-200毫托。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在所述沉积步骤后沉积在基片表面上的防反射涂层的厚度约为300-5000。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述防反射涂层基本上不能溶解在所述光致抗蚀剂层所用的溶剂中。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括以下步骤将所述光致抗蚀剂层的至少一部分暴露在活化辐射下；对所述曝光的光致抗蚀剂层显影；对所述显影的光致抗蚀剂层进行蚀刻。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述沉积在基片表面上的防反射涂层吸收至少约90％的波长约150-500nm的光。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述防反射涂层在波长为193nm的光下的k值至少约为0.1。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述防反射涂层在波长为193nm的光下的n值至少约为1.1。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述单体在所述表面上的沉积速率为在8英寸圆形基片上至少约为100/min。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述等离子体单体在所述沉积步骤中聚合。
22.一种在集成电路的生产过程中形成的前体结构物，它包含具有表面的基片；在所述表面上的防反射涂层，所述防反射涂层通过等离子体增强的化学汽相淀积法形成在所述表面上；在所述防反射涂层上的光致抗蚀剂层。
23.根据权利要求22所述的结构物，其特征在于所述防反射涂层包含一种聚合物，该聚合物包括含有光衰减部分和不饱和部分的重复单体。
24.根据权利要求23所述的结构物，其特征在于所述防反射涂层基本上由一种聚合物构成，该聚合物包括含有光衰减部分和不饱和部分的重复单体。
25.根据权利要求23所述的结构物，其特征在于所述光衰减部分是环状化合物。
26.根据权利要求25所述的结构物，其特征在于所述光衰减部分选自苯、萘、蒽、吖啶、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、哒嗪、嘧啶和吡嗪。
27.根据权利要求25所述的结构物，其特征在于所述光衰减部分包含选自氰基、亚硝基和卤素的基团。
28.根据权利要求23所述的结构物，其特征在于所述单体选自苯乙烯及其取代的衍生物，烯丙基苯及其取代的衍生物。
29.根据权利要求23所述的结构物，其特征在于所述单体选自2-甲氧基苯乙烯、3-甲氧基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2-硝基苯乙烯、3-硝基苯乙烯、4-硝基苯乙烯、3，5-二(三氟甲基)苯乙烯、反-2-氯-6-氟-β-硝基苯乙烯、十氟烯丙基苯、2，6-二氟苯乙烯、7-〔1-(4-氟苯基)-4-异丙基-2-苯基-1H-咪唑-5-基〕-5-羟基-3-氧代-反-6-庚酸乙酯、氟桂利嗪二盐酸化物、反-4-氟-β-硝基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、β-硝基-4-(三氟甲氧基)苯乙烯、反-β-硝基-2-(三氟甲基)苯乙烯、反-β-硝基-3-(三氟甲基)苯乙烯、β-硝基-4-(三氟甲基)苯乙烯、反-2，3，4，5，6-五氟-β-硝基苯乙烯、反-1，1，1-三氟-4-(3-吲哚基)-3-丁烯-2-酮、α-(三氟甲基)苯乙烯、2-(三氟甲基)苯乙烯、3-(三氟甲基)苯乙烯、4-(三氟甲基)苯乙烯和3，3，3-三氟-1-(苯基磺酰基)-1-丙烯。
30.根据权利要求22所述的结构物，其特征在于所述基片选自硅、铝、钨、硅化钨、砷化镓、锗、钽、SiGe和亚硝酸钽晶片。
31.根据权利要求22所述的结构物，其特征在于在所述基片表面上的防反射涂层的厚度约为300-5000。
32.根据权利要求22所述的结构物，其特征在于所述防反射涂层基本上不能溶解在所述光致抗蚀剂层所用的溶剂中。
33.根据权利要求22所述的结构物，其特征在于所述防反射涂层吸收至少约90％的波长约150-500nm的光。
34.根据权利要求22所述的结构物，其特征在于所述防反射涂层在波长为193nm的光下的k值至少约为0.1。
35.根据权利要求22所述的结构物，其特征在于所述防反射涂层在波长为193nm的光下的n值至少约为1.1。
全文摘要
提供了一种用来向基片表面施涂聚合物防反射涂料的改进的方法以及所得的前体结构。概括地说，该方法包含用等离子体增强的化学汽相淀积(PECVD)法将聚合物沉积在基片表面上。最好的初始单体是4－氟苯乙烯、2，3，4，5，6－五氟苯乙烯和烯丙基五氟苯。PECVD法包含使单体经受足够的电流和压力，从而导致单体升华以形成蒸汽，然后通过施加电流将蒸汽变为等离子状态。随后，蒸发的单体在沉积室中的基片表面上聚合。本发明方法用来提供在具有超亚微米(0.25μm或更小)特征的大型表面基片上的高保形的防反射涂层。该方法提供了比常规汽相淀积(CVD)法更快的沉积速率，它对环境是友好的，并且是经济可行的。
文档编号C08F2/46GK1474752SQ01819133
公开日2004年2月11日 申请日期2001年6月12日 优先权日2001年2月2日
发明者R·萨布尼斯, D·J·格雷罗, R 萨布尼斯, 格雷罗 申请人:部鲁尔科学公司