專利名稱：：增透硬掩膜組合物和該組合物的使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于平版印刷工藝的具有增透特性的硬掩膜組合物，更具體地涉及含有聚合物的硬掩膜組合物，該組合物在電磁波的短波長區(qū)域內(nèi)(如157、193和248nm)具有強(qiáng)吸收率。技術(shù)背景由于不斷要求更小型化的微電子設(shè)備，在微電子和其它相關(guān)行業(yè)中需要減小結(jié)構(gòu)外形的尺寸。為此，有效的平版印刷技術(shù)對減小微電子結(jié)構(gòu)的尺寸來說是至關(guān)重要的。典型的平版印刷工藝包括將感光性的抗蝕劑以形成圖案的方式暴露于輻射中以形成具有圖案的抗蝕層。然后，得到的圖像可以通過使曝光的抗蝕層與合適的顯影物質(zhì)(如堿性顯影水溶液)接觸而顯影，以除去抗蝕圖的特定部分。然后可以通過抗蝕層中的開口，對位于抗蝕層下邊的材料進(jìn)行蝕刻，以將圖案轉(zhuǎn)印至下邊的基底。轉(zhuǎn)印圖案后，可以將剩余部分的抗蝕層去除掉。為了使平版印刷達(dá)到更好的分辨率，可以使用增透涂層(antireflectivecoating,ARC)來減小成像層如感光性抗蝕層與下層之間的反射率。然而，在一些平版印刷成像過程中，抗蝕層的耐蝕刻性并不足以有效地將所需的圖案轉(zhuǎn)印到抗蝕層的下層。因此，所謂的硬掩膜層可以用作具有圖案的抗蝕層和將要形成圖案的下層材料之間的中間層。硬掩膜層接收來自具有圖案的抗蝕層的圖案并且能夠經(jīng)受將圖案轉(zhuǎn)印到下層材料所需要的蝕刻過程。盡管已經(jīng)有許多公知的硬掩膜材料，但是仍需要改進(jìn)的硬掩膜組合物。由于常規(guī)的硬掩膜材料通常很難施用于基底，因此需要使用化學(xué)和物理氣相沉積、特殊溶劑、和/或高溫烘烤。需要一種可以通過旋轉(zhuǎn)涂覆技術(shù)施用并且不需要高溫烘烤的硬掩膜組合物。還需要一種對上層光致抗蝕劑具有選擇性并容易地被蝕刻而對使下層形成圖像所需的腐蝕過程具有抵抗性的硬掩膜組合物。進(jìn)一步需要具有優(yōu)異的存儲性能并避免與成像抗蝕層發(fā)生不需要的反應(yīng)的硬掩膜組合物。還需要特別對短波長如157、193和247nm輻射具有抵抗性的硬掩膜組合物。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題而做出的，并且，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供新的適用于平版印刷工藝的硬掩膜組合物。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用所述硬掩膜組合物在基底上形成具有圖案的材料層的方法。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，增透硬掩膜組合物含有(a)含有至少一種具有式(I)單體單元的聚合物的聚合物組分，(i)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>R,和R2可以各自獨(dú)立地為氫、羥基、C,—,。的垸基、(:6.1()的芳基、烯丙團(tuán);R3和R4可以各自獨(dú)立地選自由氫、交聯(lián)官能團(tuán)(functionality)或發(fā)色Rs和R6可以各自獨(dú)立地選自由氫或具有式(II)結(jié)構(gòu)的烷氧基硅垸基，其中，對于至少一個(gè)所述式(I)單體單元來說，R5和R6中至少一個(gè)是式(H)的烷氧基硅垸基；其中R8、R9和Rn)可以各自獨(dú)立地為氫、垸基或芳基；且x是0或正整數(shù)；R7可以為氫、Cwo的烷基、<:6.1()的芳基或烯丙基；禾口n是正整數(shù)；(b)交聯(lián)組分；和(c)酸催化劑。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，在基底上形成具有圖案的材料層的方法包括(a)在材料層上形成增透硬掩膜層，其中，所述增透硬掩膜層含有本發(fā)明實(shí)施方式的組合物；(b)在所述增透硬掩膜層上形成輻射敏感成像層；(c)將所述成像層暴露于輻射中；(d)對所述成像層和增透硬掩膜層進(jìn)行顯影，以使部分材料層暴露；和(e)對所述材料層的暴露部分進(jìn)行蝕刻。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，提供了一種半導(dǎo)體集成電路，該半導(dǎo)體集成電路是根據(jù)本發(fā)明的方法制得的。具體實(shí)施方式在下文中對本發(fā)明進(jìn)行更充分的說明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，并不僅僅局限于本文中給出的實(shí)施方式。但是，提供這些實(shí)施方式可以徹底完整地公開本發(fā)明，并且使本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地理解本發(fā)明的范圍。應(yīng)當(dāng)理解為，當(dāng)元素或?qū)颖幻枋鰹?在另外的元素或?qū)由?時(shí)，它可以直接在其它的元素或?qū)由稀⑴c其它的元素或?qū)酉噙B、或與其它元素或?qū)优悸?lián)，或存在居間元素或?qū)?。相反，?dāng)元素或?qū)颖幻枋鰹?直接在另外的元素或?qū)由?、"直接與另外的元素或?qū)舆B接"或"直接與另外的元素或?qū)优悸?lián)"時(shí)，則不存在居間元素或?qū)?。在整個(gè)說明書中，相似的編號表示相似的元素。在本文中使用的術(shù)語"和/或"包括所列出項(xiàng)目的一種和多種的任何和所有組合。本文中使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式，而不是為了限制本發(fā)明。在本文中使用的單數(shù)形式"一個(gè)，，和"該"也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指出其它情況。需要進(jìn)一步理解的是，術(shù)語"含有"在說明書中用來詳細(xì)說明存在規(guī)定的特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或組分，但是不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、組分和/或基團(tuán)。除非另外定義，在本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有一般的本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解的意義。需要進(jìn)一步理解的是，術(shù)語如在普遍使用的字典中被定義，應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)
技術(shù)領(lǐng)域：
語境中的意義一致的意義，除非本文中明確說明，不能以理想化或非常規(guī)的含義來解釋術(shù)語。如在本文中使用的術(shù)語"烷基"是指含有1-12個(gè)碳原子的一價(jià)直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基。在一些實(shí)施方式中，所述烷基可以為其中含有l(wèi)-4個(gè)碳的"低碳烷基"。例如，低碳烷基可以包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基和異丁基等。術(shù)語"芳基"是指一價(jià)的芳基，該一價(jià)的芳基可以任選地包括1-3個(gè)與芳基稠合的另外的環(huán)(如環(huán)烷基)。所述芳基環(huán)可以任選地被取代，例如，被甲基、苯基、羥基、環(huán)氧基、烷氧基或酯基取代。在本文中表示烷基和芳基時(shí)使用的X是整數(shù)的術(shù)語"Cx"是指具有X個(gè)碳原子的烷基或芳基。因此，如，CV烷基是指具有5個(gè)碳原子的任何垸基，和C6-d。芳基是指具有6到10個(gè)碳原子的任何芳基。術(shù)語"烯丙基"是指CH2CH二CH2基團(tuán)。術(shù)語"鹵素"是指鹵素基團(tuán)，如，-F、-Cl、-Br或-I。術(shù)語"烷氧基硅烷基"是指任何Si-O-R基團(tuán)，其中，硅原子通過氧原子連接在本文所定義的烷基上。示例性烷氧基硅烷基包括四乙氧基甲硅烷基和四丁氧基甲硅烷基。本文中使用的烷氧基硅烷基還包括式(II)基團(tuán)，其中，R8、R9和Ru)可以各自獨(dú)立地為氫、烷基或芳基。術(shù)語"交聯(lián)組分"是指能夠與本發(fā)明聚合物的交聯(lián)官能團(tuán)反應(yīng)以使所述聚合物交聯(lián)的包括聚合物的化合物。交聯(lián)可以在一種聚合物之間形成，也可以在不同種聚合物鏈之間形成。示例性的交聯(lián)組分可以包括醚化的氨基樹脂(etherifiedaminoresins)，如甲基化三聚氰胺樹脂和丁基化三聚氰胺樹脂[如N-甲氧基甲基或N-丁氧基甲基三聚氰胺樹脂(可以得自CytecIndustries,Inc.)];醚化的尿素樹脂，如甲基化尿素樹脂和丁基化尿素樹脂(如CymdU-65和UFR80);甲基化/丁基化甘脲化合物[如Powderlink1174(CytecIndustries,Inc.)];加拿大專利No.1,204,547中描述的化合物，該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容并入本文作為參考；2,6-二(羥甲基)對甲酚；日本專利特開No.1-293339中描述的化合物和二環(huán)氧化合物。術(shù)語"酸催化劑"是指任何公知的酸催化劑，并且在一些實(shí)施方式中可以是普通的有機(jī)酸，如一水合對甲苯磺酸。另外，在一些實(shí)施方式中，所述酸催化劑可以為酸生成劑，此時(shí)，在一定條件下生成酸。例如，所述酸催化劑可以為受到熱處理時(shí)就會生成酸熱酸生成劑(thermalacidgenerator,TAG)。TAG的例子可以包括對甲苯磺酸吡啶鹽、2，4,4,6-四溴環(huán)己二烯酮、苯偶姻甲苯磺酸酯、甲苯磺酸-2-硝基芐酯和其它有機(jī)磺酸的垸基酯。在一些實(shí)施方式中，光酸生成劑(photoacidgenerator,PAG)也可以用作酸催化劑，此時(shí)，受到特定輻射源輻射時(shí)就會產(chǎn)生酸。示例性的PAG可以包括在US5，886，102和5,939.236中描述的那些PAG，這兩篇文獻(xiàn)的全部內(nèi)容并入本文作為參考。術(shù)語"交聯(lián)官能團(tuán)"是指能夠與交聯(lián)組分發(fā)生反應(yīng)以使聚合物交聯(lián)的本發(fā)明實(shí)施方式的聚合物的官能團(tuán)。示例性的交聯(lián)官能團(tuán)可以包括羥基、環(huán)氧基、烷氧基和酯基。術(shù)語"發(fā)色團(tuán)"是指任何合適的發(fā)色團(tuán)，優(yōu)選在193nm和248nm吸收輻射的發(fā)色團(tuán)。示例性的發(fā)色團(tuán)包括苯基、鹿基、芘基、氟代蒽烯基(fluoranthrenyl)、蒽酮基(anthronyl)、二苯酮基(benzophenonyl)、噻口屯酮基(thioxanthonyl)、蒽基(anthracenyl)和起發(fā)色團(tuán)作用的蒽基衍生物。示例性的蒽基衍生物可以包括9-蒽基甲醇。在一些實(shí)施方式中，所述發(fā)色團(tuán)不含氮，在另外一些實(shí)施例中，僅存的氮以沒有反應(yīng)性的氨基氮如酚噻嗪(phenolthiazine)的形式存在。短語"它們的任意組合"是指其中存在兩種或多種所述組分的實(shí)施方式。當(dāng)術(shù)語"它們的任意組合"被用在提到的可能組分的列舉時(shí)，例如，酸催化劑，意指可以結(jié)合使用兩種或更多種所述酸催化劑。此外，當(dāng)這個(gè)短語被用來描述官能團(tuán)的列舉時(shí)，它表示包括其中官能團(tuán)獨(dú)立地存在的實(shí)施方式(如果可行的話)，它還包括其中官能團(tuán)結(jié)合使用的實(shí)施方式。例如，列舉"氫、羥基、芳基、烯丙基、鹵素、以及它們的任意組合"指的是這些取代基的任何適合的組合，包括，例如，芳基烷基、烷基芳基、羥基烷基、鹵代烷基、鹵代芳基等。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，增透硬掩膜組合物含有(a)含有至少一種具有式(I)單體單元的聚合物的聚合物組分，其中R,和R2可以各自獨(dú)立地為氫、羥基、烷基、芳基、烯丙基、鹵素、或它們?nèi)我獾慕M合；R3和R4可以各自獨(dú)立地為氫、交聯(lián)官能團(tuán)、發(fā)色團(tuán)、或它們?nèi)我獾慕M合.R5和R6可以各自獨(dú)立地為氫或垸氧基硅垸基；R7可以為氫、垸基、芳基、烯丙基，或它們?nèi)我獾慕M合；和n可以是正整數(shù)；(b)交聯(lián)組分；和(C)酸催化劑。聚合物組分可以含有任何比例的式(I)單體單元，其中，含有式(I)單體單元的聚合物可以以均聚物存在，也可以以任何比例與任何其他的單體單元的共聚物存在。在共聚物中，式(I)單體單元和其他的共聚單體單元可以以任何順序存在，所述順序可以是無規(guī)、均一或任何其它的順序。具有式(I)單體單元的聚合物也可以與其它聚合物混合以形成聚合物組分。在一些實(shí)施方式中，所述聚合物組分由具有式(I)單體單元的聚合物組成，在一些實(shí)施方式中，所述聚合物組分主要由具有式(I)單體單元的聚合物組成。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，R,和R2可以各自獨(dú)立地為氫、羥基、Cwo的烷基、C6-K)的芳基、烯丙基或鹵素；R3和R4可以各自獨(dú)立地為氫、交聯(lián)官能團(tuán)或發(fā)色團(tuán)；Rs和R6都為氫；禾口R7可以為氫、c,.,o的烷基、(:6.1()的芳基或烯丙基。而且，在一些實(shí)施方式中，n可以是l到約190范圍內(nèi)的整數(shù)。在本發(fā)明的另一些實(shí)施方式中，R,和R2可以各自獨(dú)立地為氫、羥基、Q.u)的垸基、C6—K)的芳基、烯丙基或鹵素；R3和R4可以各自獨(dú)立地為氫、交聯(lián)官能團(tuán)或發(fā)色團(tuán)；R5和R6可以各自獨(dú)立地為氫或具有式(II)結(jié)構(gòu)的烷氧基硅烷基，其中，對于至少一個(gè)所述式(I)單體單元來說，R5和R^中至少一個(gè)是式(II)的烷氧基硅烷基；R8、R9和Ru)可以各自獨(dú)立地為氫、垸基或芳基；和x是O或正整數(shù)；R7可以為氫、Cw。的烷基、(:6.1()的芳基或烯丙基；和n是正整數(shù)。在一些實(shí)施方式中，R8、R9和R,o可以各自獨(dú)立地為甲基、乙基、C3.10的烷基或C6-K)的芳基；以及X可以是1到約IOO范圍內(nèi)的整數(shù)。對于本發(fā)明的一些實(shí)施方式，當(dāng)具有式(I)單體單元聚合物的分子量小于5,000g/mol時(shí)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可能低于烘烤溫度，因此，可能出現(xiàn)硬膜層和下層抗蝕劑的混合物，從而導(dǎo)致加工缺陷。然而，當(dāng)具有式(I)單體單元的聚合物的分子量大于15,000g/mol時(shí)，硬膜組合物本身可能難以嵌入相對深的孔中，如接觸孔。因此，在一些實(shí)施方式中，具有式(I)單體單元聚合物的重均分子量為約5,000g/mol至約15,000g/mol;而在本發(fā)明的另一些實(shí)施方式中，具有式(I)單體單元聚合物的重均分子量為約1,000g/md至約30,000g/mol。此外，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，當(dāng)具有式(I)單體單元的聚合物的多分散性低于1.5時(shí)，產(chǎn)率可能較低。然而，當(dāng)具有式(I)單體單元的聚合物的多分散性大于2.5時(shí)，組合物可能出現(xiàn)交聯(lián)困難，在烘烤時(shí)可能形成揮發(fā)組分，這難以獲得所需要的圖案特性和邊界。因此，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，具有式(I)單體單元聚合物的多分散性在約1.5至約2.5范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述增透硬掩膜組合物含有約1重量％至約20重量％的聚合物組分，約0.1重量％至約5重量％的交聯(lián)組分和約0.001重量％至約0.05重量％的酸催化劑。所述組合物的剩余百分重量包括溶劑，且在一些實(shí)施方式中還包括表面活性劑。示例性的溶劑包括通常與抗蝕劑一起使用的溶劑，如，丙二醇單甲醚乙酸酯。在一些實(shí)施方式中，所述聚合物組分含有約1重量％或以下的未反應(yīng)單體。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述發(fā)色團(tuán)可以是苯基、鹿基、芘基、氟代蒽烯基(fluoranthrenyl)、蒽酮基(anthronyl)、二苯酮基(benzophenonyl)、噻噸酮基(thioxanthonyl)、蒽基(anthracenyl)、蒽基衍生物、或它們的任意組合。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述交聯(lián)官能團(tuán)可以是環(huán)氧基、酯基、烷氧基或羥基。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述交聯(lián)組分可以是三聚氰胺樹脂、氨基樹脂、甘脲化合物、二環(huán)氧化合物(bis-epoxycompound)、或它們的任意組合。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述酸催化劑可以催化交聯(lián)組分與聚合物的交聯(lián)官能團(tuán)的交聯(lián)。在一些實(shí)施方式中，所述酸催化劑可以是一水合對甲苯磺酸、對甲苯磺酸吡啶鹽、2,4,4,6-四溴環(huán)己二烯酮、有機(jī)磺酸的烷基酯、或它們的任意組合。在一些實(shí)施方式中，所述有機(jī)磺酸的烷基酯可以是苯偶姻甲苯磺酸酯、甲苯磺酸-2-硝基芐酯、或它們的任意組合。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，在基底上形成具有圖案的材料層的方法包括(a)在材料層上形成增透硬掩膜層，其中，所述增透硬掩膜層含有本發(fā)明實(shí)施方式的組合物；(b)在所述增透硬掩膜層上形成輻射敏感成像層；(c)將所述成像層暴露于輻射中；(d)對所述成像層和增透硬掩膜層進(jìn)行顯影，以使部分材料層暴露；和(e)對所述材料層的暴露部分進(jìn)行蝕刻。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述方法可以根據(jù)以下的步驟實(shí)施首先，可以通過本領(lǐng)域公知的任何技術(shù)在硅基底上形成將要形成圖案的材料(例如，可以為鋁或硅的氮化物)。然后，可以將本發(fā)明實(shí)施方式的硬掩膜組合物旋轉(zhuǎn)涂覆在所述材料上。例如，該組合物旋轉(zhuǎn)涂覆的厚度為約500埃至約4000埃。然后，可以對所述硬掩膜組合物進(jìn)行烘烤，例如，在約10(TC至30(TC的溫度范圍內(nèi)烘烤約IO秒至約IO分鐘，以形成硬掩膜層。然后，可以在硬掩膜層上形成輻射敏感成像層?？梢酝ㄟ^將部分抗蝕層暴露于輻射中使所述成像層顯影，以在成像層上形成圖案。然后，可以將成像層和增透硬掩膜層選擇性地去除以暴露部分材料層。然后可以進(jìn)行蝕刻。在一些實(shí)施方式中，用氣體例如CHF3/CF4的混合物進(jìn)行干蝕刻。形成帶有圖案的材料層后，抗蝕層的剩余部分可以通過常用的光致抗蝕劑剝離技術(shù)去除。因此，本發(fā)明提供的硬掩膜組合物和得到的平版印刷結(jié)構(gòu)可以用于半導(dǎo)體制造中的集成電路裝置的制作和設(shè)計(jì)。本發(fā)明實(shí)施方式的組合物和方法可以用于具有圖案的材料結(jié)構(gòu)的形成，如金屬線、用于接觸和偏壓(biases)的孔、絕緣部分(例如，波形花紋裝飾的開槽和淺的開槽隔離區(qū))以及用于電容結(jié)構(gòu)的開槽的形成。因而，在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，提供了根據(jù)本發(fā)明的方法制造的半導(dǎo)體集成電路。下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。然而，給出這些實(shí)施例只是為了說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1化合物1的合成在向燒瓶中通氮?dú)獾耐瑫r(shí)，將8.31克(0.05摩爾)1,4-雙(甲氧基甲基)苯、0.154克(0.01摩爾)的硫酸二乙酯和200克的g-丁內(nèi)酯在配備有機(jī)械攪拌器、冷凝器、300毫升滴液漏斗和氮?dú)鈱?dǎo)管的1升的四口燒瓶中攪拌10分鐘。緩慢滴加在200克g-丁內(nèi)酯的28.02克4，4'-(9-亞莉基)聯(lián)苯酚(0.08摩爾)的溶液，滴加30分鐘。使得到的混合物反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，用水除去酸后，蒸發(fā)濃縮。隨后用甲基正戊基酮(MAK)和甲醇(MeOH)稀釋濃縮物，得到15重量o/。的MAK/甲醇(重量比4/1)溶液。將所得的溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)3升的分液漏斗，然后加入正庚烷來除去含有未反應(yīng)單體的低分子量化合物，得到需要的苯酚樹脂(Mw=12，000，PDI=2.0，n=23)?；衔?的合成對比例1將0.80克化合物1、0.20克由如下所示重復(fù)單元組成的低聚交聯(lián)劑(Powderlink1174)和2毫克對甲苯磺酸吡啶鹽溶于9克PGMEA中，過濾制得樣品溶液。Powderlink1174交聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)如下H3COH2CCH2OCH3施用于硅晶片后的折射指數(shù)(11)和消光系數(shù)(k)的比較將化合物2和對比例1的聚合物分別旋轉(zhuǎn)涂覆于硅晶片上，于20(TC下在向燒瓶中通入氮?dú)獾耐瑫r(shí)，將75克化合物1和25克聚(烷氧基硅烷)(MS51，MitsubishiChemical)溶解到置于配備有機(jī)械攪拌器、冷凝器、300毫升滴液漏斗和氮?dú)鈱?dǎo)管的1升的四口燒瓶中的600克丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)中。然后向其中加入2克一水合對甲苯磺酸。在溫度升至12(TC后，攪拌反應(yīng)混合物30分鐘。然后，將溫度升至15(TC，隨后攪拌2小時(shí)。將得到的混合物冷卻到室溫，加入1,300克的PGMEA，攪拌30分鐘，過濾，得到所需要的聚合物，化合物2(其中，R被聚(垸氧基硅烷)部分取代)。其中，R是H或者其中R是H或烘烤60秒，形成1,500埃厚的膜。通過偏振光橢圓率測量儀(J.A.Woolam)測量由化合物2和對比例l形成的膜的折射指數(shù)(n)和消光系數(shù)(k)，結(jié)果列于表l中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>將化合物2和對比例1制得的樣品溶液分別旋轉(zhuǎn)涂覆于覆鋁的硅晶片上，于200。C下烘烤60秒，以形成1，500埃厚的膜。將用于KrF的光致抗蝕劑涂覆于該膜層上，于11(TC下烘烤60秒，用ASML制造的曝光系統(tǒng)(XT:1400,NA^.93)進(jìn)行曝光，然后用氫氧化四甲銨(TMAH，2.38重量％的水溶液)顯影，形成90nm線和空間圖案。用FE-SEM觀察90nm線和空間圖案，結(jié)果列于下表2。測定根據(jù)曝光能量改變的曝光范圍(EL)邊界以及根據(jù)與光源的距離改變的聚焦深度(DoF)邊界，結(jié)果列于表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>將具有圖案的樣品用CHF3/CF4的混合氣體進(jìn)行千蝕刻，然后再用BCl3/Cl2混合氣體進(jìn)一步干蝕刻。最后，用02將所有剩余的有機(jī)材料除去，用FE-SEM觀察樣品的橫截面，結(jié)果列于表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>將化合物2和對比例1樣品用CHF3/CF4的混合氣體進(jìn)行干蝕刻，測量干蝕刻前后的厚度差，結(jié)果列于表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>將化合物2和對比例1制得的樣品溶液分別旋轉(zhuǎn)涂覆于覆有硅的氮化物(SiN)的硅晶片上，于20(TC下烘烤60秒，以形成1，500埃厚的膜。將用于ArF的光致抗蝕劑涂覆于所述膜上，于ll(TC下烘烤60秒，用ArF曝光系統(tǒng)(ASML1250，F(xiàn)N705.0活性，NA二0.82)進(jìn)行曝光，然后用TMAH(2.38重量％的水溶液)顯影，形成80nm線和空間圖案。用FE-SEM觀察80nm線和空間圖案，結(jié)果列于下表5中。測定因曝光能量改變導(dǎo)致的曝光寬容度(EL)邊界以及因光源距離的改變導(dǎo)致的聚焦深度(DoF)邊界，結(jié)果列于表5中。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>具有圖案的樣品用CHF3/CF4的混合氣體進(jìn)行干蝕刻，然后再用CHF3/CF4混合氣體進(jìn)行不同選擇性地干蝕刻。最后，用02將所有剩余的有機(jī)材料除去，用FE-SEM觀察樣品的橫截面，結(jié)果列于表6中。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>從上面的描述可以清楚地看出，本發(fā)明的組合物可以提供具有優(yōu)異的光學(xué)特性、優(yōu)異的機(jī)械性能和高蝕刻選擇性的硬掩膜層。另外，在一些實(shí)施方式中，該組合物可以通過旋轉(zhuǎn)涂覆技術(shù)容易地施用。而且，在一些實(shí)施方式中，該組合物具有優(yōu)異的存儲壽命且含很少或不含酸污染物。盡管為了說明的目的公開了本發(fā)明的一些特定實(shí)施方式，但是，在不超出附隨的權(quán)利要求書中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的條件下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改、添加和替代。權(quán)利要求1、一種增透硬掩膜組合物，該組合物含有(a)含有至少一種含有式(I)單體單元的聚合物的聚合物組分；其中R1和R2各自獨(dú)立地選自由氫、羥基、C1-10的烷基、C6-10的芳基、烯丙基和鹵素所組成的組中；R3和R4各自獨(dú)立地選自由氫、交聯(lián)官能團(tuán)和發(fā)色團(tuán)所組成的組中；R5和R6各自獨(dú)立地選自由氫和具有式(II)結(jié)構(gòu)的烷氧基硅烷基所組成的組中，其中，對于至少一個(gè)所述式(I)單體單元來說，R5和R6中至少一個(gè)是式(II)的烷氧基硅烷基；其中R8、R9和R10各自獨(dú)立地為氫、烷基和芳基所組成的組中；x是0或正整數(shù)；R7選自由氫、C1-10的烷基、C6-10的芳基和烯丙基所組成的組中；和n是正整數(shù)；(b)交聯(lián)組分；和(c)酸催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的增透硬掩膜組合物，其中，所述Rs、R9和Ru)各自獨(dú)立地為由甲基、乙基、C3.u)的烷基、C6，H)的芳基所組成的組中；以及X是l到約100的整數(shù)；3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，該組合物含有約l重量。^至約20重量。Z的所述聚合物組分；約0.1重量％至約5重量％的所述交聯(lián)組分；和約0.001重量％至約0.05重量％的所述酸催化劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，所述含有式(I)單體單元的聚合物的重均分子量為約1,000g/mo1至約30,000g/mo1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，該組合物還含有溶劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，該組合物還含有表面活性劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，所述發(fā)色團(tuán)選自由苯基、鹿基、芘基、氟代蒽烯基、蒽酮基、二苯酮基、噻噸酮基、蒽基、蒽基衍生物、以及它們的任意組合所組成的組中。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，所述交聯(lián)官能團(tuán)選自由環(huán)氧基、酯、垸氧基和羥基所組成的組中。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，所述交聯(lián)組分選自由三聚氰胺樹脂、氨基樹脂、甘脲化合物、二環(huán)氧化合物、以及它們的任意組合所組成的組中。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的增透硬掩膜組合物，其中，所述酸催化劑選自由一水合對甲苯磺酸、對甲苯磺酸吡啶鹽、2,4,4,6-四溴環(huán)己二烯酮、有機(jī)磺酸的烷基酯、以及它們的任意組合所組成的組中。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的增透硬掩膜組合物，其中，所述有機(jī)磺酸的烷基酯選自由苯偶姻甲苯磺酸酯、甲苯磺酸-2-硝基芐酯、以及它們的任意組合所組成的組中。12、一種在基底上形成具有圖案的材料層的方法，該方法包括(a)在材料層上形成增透硬掩膜層，其中，所述增透硬掩膜層含有權(quán)利要求1所述的組合物；(b)在所述增透硬掩膜層上形成輻射敏感成像層；(c)將所述成像層暴露于輻射中；(d)對所述成像層和增透硬掩膜層進(jìn)行顯影，以使部分材料層暴露；和(e)對所述材料層的暴露部分進(jìn)行蝕刻。13、一種半導(dǎo)體集成電路，該半導(dǎo)體集成電路是通過使用權(quán)利要求12所述的方法制成的。全文摘要提供了一種用于平版印刷工藝的具有增透特性的硬掩膜組合物及其使用方法和用該方法制成的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明提供的增透硬掩膜組合物含有(a)含有至少一種具有如說明書中所述的式(I)單體單元的聚合物的聚合物組分；(b)交聯(lián)組分和(c)酸催化劑。文檔編號G03F7/004GK101238413SQ200580051272公開日2008年8月6日申請日期2005年12月9日優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日發(fā)明者南伊納,吳昌一,尹熙燦,李鎮(zhèn)國,金到賢,金鐘涉,魚東善申請人:第一毛織株式會社