硬質掩模的制作方法
【專利說明】硬質掩模
[0001] 本發明一般地涉及半導體制造領域，更具體地涉及用于半導體制造的硬質掩模領 域。
[0002] 隨著在193nm浸沒光刻法中的臨界尺寸和節距的連續降低，由于硬質掩模材料的 優良的蝕刻選擇性，在集成電路制造的特定的層使用硬質掩模變得日益普遍。通過化學氣 相沉積（CVD)將特定的金屬硬質掩模，例如TiN，施加在已處理過的晶片上。通過CVD或旋 涂法施加的無定形碳硬質掩模，和硅硬質掩模（或硅防反射涂層或者SiARC)是集成電路制 造中的傳統技術。旋涂，金屬硬質掩模現在在集成電路工業中獲得吸引力，部分由于與常規 方法相比潛在的費用降低，同時還因為制造工藝的簡化。
[0003] 氧金屬硬質掩模通常表征為包含大部分具有（-!^-(^^鍵（氧金屬域）的無機域 的薄膜，其中M是金屬，η > 1，還可以包含較少量的其它成分，例如碳。其它硬質掩模，比如 混合域硬質掩模，包含氧金屬域和金屬氮化物域。上述傳統硬質掩模可以包含一種或多種 金屬，例如Hf、Zr、Ti、W、Al、Ta和Mo。包含氧金屬域的硬質掩模薄膜的耐蝕刻力部分取決 于所用的具體金屬和存在的的含量，上述域的含量越高則耐蝕刻力越強。
[0004] 旋涂金屬硬質掩模可以應用的一個領域是光刻法中的防反射層，其需要特定值的 取決于基材的光學性質和光照情況的η(折射率）和k(吸收率）。許多建議的旋涂金屬硬 質掩模平臺基于化學作用，其取決于得到的金屬氧化物的本征η和k值。例如美國專利申 請公開2004/0048194中所公開的，通過施加不同的固化溫度在特定參數內改變上述金屬 氧化物的n/k。然而，該方法的η和k的范圍有局限性和當由于其它原因，例如為了它們的 蝕刻選擇性需要特定的金屬時不能提供低反射率。
[0005] 已經嘗試制備具有的防反射膜。例如，美國專利第6, 740, 469號公開 了具有下列化學式的重復單位的有機金屬聚合物，
[0006]
【主權項】
1. 一種組合物，其包含：下列化學式的有機金屬化合物和有機溶劑；
其中，R2= (C1-C2tl)烴基；M1 是第 3 族至第 14 族的金屬；G = R VCh-R31^Ch(C)M 1L1mOR2) c;Ch=發色基團；R 3是具有1到12個碳原子的二價連接基團；R4= H、R2或MO/) WR25L1是 配體；m指配體的數目，是1-4的整數；a = 1到20的整數海個b獨立地是0到25的整數； c = 1 或 2〇
2. 如權利要求1所述的組合物，其中M1選自鈦、鋯、鉿、鎢、鉭、鉬、釩、銦、鍺、鎵、鉈和 錯。
3. 如權利要求1所述的組合物，其中每個L1選自（C1-C2tl)烷氧基、（C 2-C2tl)羧基、β-二 酮基、β-羥基酮基、β-酮酯、β-二酮亞胺基、脒基、胍基、或β-羥基亞胺基。
4. 如權利要求1所述的組合物，其中上述發色基團包含一個或多個芳環或異氰脲酸 酯。
5. 如權利要求4所述的組合物，其中上述芳環選自苯基、萘基、蒽基、或菲基。
6. 如權利要求1所述的組合物，進一步包含表面處理聚合物，所述表面處理聚合物具 有20到4〇erg/cm 2的表面能，并且包含選自羥基、保護的羥基、保護的羧基或它們的混合物 的表面處理基團。
7. 如權利要求1所述的組合物，其中R3包含一個或多個選自由氧、氮、和硫的原子。
8. 如權利要求1所述的組合物，其中R3選自（C2-C12)亞烷基-0-和（C 2-C12)次烷基-0-。
9. 如權利要求1所述的組合物，其中G選自Ch、Ch-R \、R3b-Ch或Ch (OM1L1mOR2)。。
10. 如權利要求1所述的組合物，其中上述發色基團可以被一個或多個選自以下的取 代基取代：（C1-C6)烷基、氰基、鹵素、硝基和SO 3-Y,其中Y = H、銨或堿金屬離子。
11. 一種形成金屬硬質掩模層方法，該方法包括：提供基材；將權利要求1的組合物的 薄膜涂敷在基材表面上；以及在足夠形成包含發色基團的金屬硬質掩模層的條件下固化上 述薄膜。
12. 權利要求11的方法，其中M1選自鈦、錯、鉿、鶴、鉭、鉬、軌、銦、鍺、鎵、銘和錯。
13. 權利要求11的方法，其中上述發色基團包含一個和多個芳環和異氰脲酸酯。
14. 權利要求11的方法，進一步包括在所述固化的金屬硬質掩模層上沉積光刻膠層和 使得所述光刻膠對圖案化輻射曝光從而形成圖像。
【專利摘要】一種硬質掩模。本發明提供包含在金屬聚合物骨架中具有發色基團的有機金屬化合物的組合物，其提供較寬范圍的n/k值以便可以在各種條件下控制基材的反射率。
【IPC分類】G03F7-09
【公開號】CN104635424
【申請號】CN201410755864
【發明人】山田晉太郎, D·王, S·王, 劉驄, C-B·徐
【申請人】羅門哈斯電子材料有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年9月3日
【公告號】US20150064612