底部抗反射涂层组合物、图案形成方法与流程

本公开涉及半导体，涉及但不限于一种底部抗反射涂层组合物、图案形成方法。

背景技术：

1、在半导体集成电路制作过程中，光刻工艺是非常重要的一道工序。光刻工艺的好坏，对后续制程中蚀刻(etching)、离子注入(ion implantation)等工艺的准确进行至关重要。随着半导体工艺的进一步发展，要求光刻工艺中所能达到的线宽越来越小。然而，光刻胶和基底之间的反射光和曝光光源的入射光会在光刻胶涂层内部因干涉形成驻波，导致光刻胶显影后图案线宽分布不均匀；另外，基底表面凹凸不平，会导致散射光而造成图形缺口，会进一步导致曝光显影后线宽变化；反射光和散射光能量随区域分布变化，也会导致曝光显影后线宽分布不均。

2、因此，如何进一步在更小线宽下改善光刻胶图形的形貌成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种底部抗反射涂层组合物、图案形成方法。

2、为达到上述目的，本公开的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本公开实施例提供了一种底部抗反射涂层组合物，底部抗反射涂层组合物包括：树脂聚合物、光酸产生剂、交联剂和本体溶剂；

4、树脂聚合物包括化学式(i)所示的结构：

5、

6、其中，r1为第一吸光基团，r2为第二吸光基团，第一吸光基团和第二吸光基团不同；n和m为聚合度。

7、上述方案中，n的范围为10-5000；m的范围为5-5000。

8、上述方案中，第一吸光基团为取代或未取代的芳基，第二吸光基团为取代或未取代的卤代烷基；

9、第一吸光基团的个数与第二吸光基团的个数的比值范围为1:2-1:5。

10、上述方案中，第一吸光基团包括：间二甲苯基、苯基、萘基以及蒽基中的至少一种；和/或

11、第二吸光基团包括：卤代甲基、卤代乙基以及卤代丙基中的至少一种。

12、上述方案中，底部抗反射涂层组合物还包括具有羧基的催化剂。

13、上述方案中，树脂聚合物的质量占比为10％-30％，光酸产生剂的质量占比为3％-10％，交联剂的质量占比为2-6％，本体溶剂的质量占比为50％-70％，催化剂的质量占比为5％-10％。

14、上述方案中，光酸产生剂包括叔丁基苯基碘鎓盐全氟辛烷磺酸、三苯基锍全氟丁烷磺酸以及三苯基锍三氟磺酸中的至少之一；和/或

15、本体溶剂包括丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、苯甲酸丁酯以及乙酸乙酯中的至少一种；和/或

16、交联剂包括四羟甲基甘脲和n，n'-二(2-羟基乙基)-脲中的至少一种；和/或

17、催化剂包括苯乙酸、2-甲酰胺基苯甲酸以及4，6-二甲酰胺基间苯二甲酸中的至少一种。

18、第二方面，本公开实施例提供了一种图案形成方法，方法包括：将第一方面的底部抗反射涂层组合物涂覆至基底上，以在基底上形成底部抗反射涂层；

19、在底部抗反射涂层上形成负性光刻胶；

20、通过辐射对涂覆有负性光刻胶和底部抗反射涂层的基底进行曝光显影，以形成图案。

21、上述方案中，底部抗反射涂层的曝光部分不溶于显影剂。

22、上述方案中，底部抗反射涂层的吸光系数的范围为0.3-0.6。

23、本公开实施例的底部抗反射涂层组合物包括交联剂以及带有第一吸光基团和第二吸光基团的树脂聚合物，因此底部抗反射涂层组合物既具有吸光性能又具有可交联性能。此外，光酸产生剂在曝光后产生的光酸会促进交联反应的发生，从而使得底部抗反射涂层组合物中曝光部分变成不溶于显影剂，兼具负性光刻胶的特点。如此，底部抗反射涂层组合物用于形成底部抗反射涂层时，既能减少传统光刻工艺中反射、驻波效应等问题以改善光刻胶图形的形貌，又能够与负性光刻胶搭配使用克服显影剂可溶性底部抗反射涂层的底切问题和光敏感底部抗反射涂层的底脚问题。

技术特征：

1.一种底部抗反射涂层组合物，其特征在于，所述底部抗反射涂层组合物包括：树脂聚合物、光酸产生剂、交联剂和本体溶剂；

2.根据权利要求1所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，所述底部抗反射涂层组合物还包括具有羧基的催化剂。

6.根据权利要求5所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，所述树脂聚合物的质量占比为10％-30％，所述光酸产生剂的质量占比为3％-10％，所述交联剂的质量占比为2-6％，所述本体溶剂的质量占比为50％-70％，所述催化剂的质量占比为5％-10％。

7.根据权利要求5所述的底部抗反射涂层组合物，其特征在于，

8.一种图案形成方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的形成方法，其特征在于，所述底部抗反射涂层的曝光部分不溶于显影剂。

10.根据权利要求8所述的形成方法，其特征在于，所述底部抗反射涂层的吸光系数的范围为0.3-0.6。

技术总结
本公开实施例提供了一种底部抗反射涂层组合物，底部抗反射涂层组合物包括：树脂聚合物、光酸产生剂、交联剂和本体溶剂；树脂聚合物包括化学式(I)所示的结构；其中，R1为第一吸光基团，R2为第二吸光基团，第一吸光基团和第二吸光基团不同；n和m为聚合度。

技术研发人员：石满
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15