專利名稱：抗蝕劑下層組合物以及使用該組合物制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗蝕劑下層組合物，其能夠提供具有存儲(chǔ)穩(wěn)定性和耐蝕刻性的下層從而轉(zhuǎn)移極好的圖案，本發(fā)明還涉及使用該抗蝕劑下層組合物制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法。
背景技術(shù)：
通常,大多數(shù)光刻(平版印刷，lithography)工藝應(yīng)使抗蝕劑層和襯底之間的反射最小化，以便提高分辨率。為此，在抗蝕劑層和襯底之間使用抗反射涂層(ARC)材料從而改善分辨率。然而，由于按照基本組成，抗反射涂層材料類似于抗蝕劑材料，因而抗反射涂層材料對(duì)印有圖像的抗蝕劑層具有差的蝕刻選擇性。因此，在隨后的蝕刻工藝中需要額外的光刻工藝。此外，一般的抗蝕劑材料對(duì)后續(xù)蝕刻工藝沒有充分的耐受性。當(dāng)抗蝕劑層薄時(shí)，當(dāng)有待蝕刻的襯底厚時(shí)，當(dāng)要求蝕刻深度深時(shí)，或當(dāng)需要特殊蝕刻劑用于特殊襯底時(shí)，都會(huì)廣泛使用抗蝕劑下層。抗蝕劑下層包括兩個(gè)具有優(yōu)異蝕刻選擇性的層。然而，需要持續(xù)研究從而實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異耐蝕刻性的抗蝕劑下層。一般地，在半導(dǎo)體批量生產(chǎn)過程中，抗蝕劑下層是以化學(xué)氣相沉積(CVD)方法制備的。然而，當(dāng)抗蝕劑下層以CVD法沉積時(shí)，抗蝕劑下層中易于產(chǎn)生顆粒甚至難以檢測。此外，由于抗蝕劑下層可能具有線條較窄的圖案，甚至其中少量顆?？赡軐?duì)最終器件的電學(xué)特征都有不良影響。CVD法可能具有工藝較長和設(shè)備昂貴的問題。為了解決這些問題，要求可用于旋涂的抗蝕劑下層組合物，其可易于控制顆粒，以及工藝快且成本低。而且，當(dāng)形成第二抗蝕劑下層的抗蝕劑下層組合物包括有機(jī)硅烷縮聚產(chǎn)物時(shí)，可保留具有高度反應(yīng)性的硅烷醇基，并因此降低儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。具體地，當(dāng)抗蝕劑下層組合物長時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)，硅烷醇基發(fā)生縮聚反應(yīng)并因此提高有機(jī)硅烷縮聚產(chǎn)物的分子量。然而，當(dāng)有機(jī)硅烷縮聚產(chǎn)物分子量極度增加時(shí)，抗蝕劑下層組合物可變成凝膠。因此，迫切需要具有優(yōu)異的耐蝕刻性和存儲(chǔ)穩(wěn)定性的新型抗蝕劑下層組合物。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種抗蝕劑下層組合物，其能夠利用旋涂方法以被涂覆并具有優(yōu)異的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和耐蝕刻性。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式提供一種利用抗蝕劑下層組合物制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法。本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述技術(shù)目的，且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可理解其他技術(shù)目的。
技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種抗蝕劑下層組合物，其包括有機(jī)硅烷縮聚產(chǎn)物，其包括10到40mol%由以下化學(xué)式I表示的結(jié)構(gòu)單元，和溶劑。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.ー種抗蝕劑下層組合物，包括 有機(jī)娃燒縮聚產(chǎn)物，包括10到40mol%的由以下化學(xué)式I表示的結(jié)構(gòu)單元，以及溶劑 [化學(xué)式I]
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中所述有機(jī)硅烷縮聚產(chǎn)物進(jìn)ー步包括由以下化學(xué)式2或3表示的結(jié)構(gòu)單元 [化學(xué)式2]
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中所述有機(jī)硅烷縮聚產(chǎn)物是從以下化學(xué)式4到6表示的化合物在酸催化劑或堿催化劑下產(chǎn)生的 [化學(xué)式4] [R1O] 3Si-X [化學(xué)式5][R2O] 3Si-R3 [化學(xué)式6]([R4Ol3Sijn-Y其中，在化學(xué)式4到6中 R1、R2和R4相同或不同，且每個(gè)都獨(dú)立地為Cl到C6烷基， R3為Cl到C12烷基， X為包括取代或未取代芳香環(huán)的C6到C30官能團(tuán)， Y為直鏈或支鏈的取代的或未取代的Cl到C20亞烴基；或主鏈中包括選自由以下組成的組中的取代基的Cl到C20亞烴基亞烯基、亞炔基、亞芳基、雜環(huán)基、脲基、異氰尿酸酷基、及其組合，且η是2或3。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層，其中包括取代或未取代的芳香環(huán)的C6到C30官能團(tuán)由以下化學(xué)式21表示 [化學(xué)式21] Hx1 其中，化學(xué)式21中 L是直鏈或支鏈的取代的或未取代的Cl到C20亞烴基，其中所述亞烴基中的一個(gè)或兩個(gè)或更多碳可選地由選自以下組成的組中的官能團(tuán)取代，或不被其取代醚基(-0-)、羰基(-CO-)、酷基(-COO-)、胺基(-NH-)、及其組合， X1是取代的或未取代的C6到C20芳基，取代的或未取代的C7到C20芳基羰基，和取代的或未取代的C9到C20色烯酮基，且m是O或I。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中基于所述抗蝕劑下層組合物總量，包括的所述有機(jī)娃燒縮聚產(chǎn)物的量為約lwt%到50wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中所述抗蝕劑下層組合物進(jìn)ー步包括選自由交聯(lián)劑、自由基穩(wěn)定劑、表面活性剤、及其組合組成的組中的添加剤。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中所述抗蝕劑下層組合物進(jìn)ー步包括選自由以下組成的組中的添加劑對(duì)甲苯磺酸吡啶鎗鹽、氨基磺基甜菜堿-16、(-)_樟腦-10-磺酸銨鹽、甲酸銨、甲酸烷基三こ基銨、嘧啶鎗甲酸鹽、四丁基銨こ酸鹽、四丁基銨疊氮化物、四丁基銨苯甲酸鹽、四丁基銨硫酸氫鹽、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、四丁基氰化銨、四丁基氟化銨、四丁基碘化銨、四丁基硫酸銨、四丁基硝酸銨、四丁基亞硝酸銨、對(duì)甲苯磺酸四丁基銨、磷酸四丁基銨、及其組合。
8.—種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，包括 (a)在襯底上提供材料層； (b)在所述材料層上形成第一抗蝕劑下層； (c)在所述第一抗蝕劑下層上涂覆根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的抗蝕劑下層組合物從而形成第二抗蝕劑下層； Cd)在所述第二下層上形成輻射敏感成像層； (e)按圖案將所述輻射敏感成像層暴露于輻射從而在所述成像層中形成輻射暴露區(qū)域的圖案； (f)選擇性除去部分所述輻射敏感成像層和部分所述第二抗蝕劑下層從而暴露部分所述第一抗蝕劑下層； (g)選擇性除去圖案化的第二抗蝕劑下層和部分所述第一抗蝕劑下層，從而暴露部分所述材料層；以及 (h)蝕刻暴露部分的所述材料層從而圖案化所述材料層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述方法進(jìn)ー步包括在形成所述第二抗蝕劑下層(c )和形成輻射敏感成像層的エ藝之間形成抗反射涂層。
10.ー種根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法制造的半導(dǎo)體集成電路器件。
全文摘要
提供了一種抗蝕劑下層組合物，包括有機(jī)硅烷類縮聚物以及溶劑。該有機(jī)硅烷類縮聚物以10到40mol%由說明書中化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元提供。因此，本發(fā)明提供一種可傳輸優(yōu)異圖案以形成具有優(yōu)異的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和耐蝕刻性的抗蝕劑下層的抗蝕劑下層組合物，且本發(fā)明還涉及使用該抗蝕劑下層組合物制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法。
文檔編號(hào)G03F7/075GK102713757SQ201080059506
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者丁龍辰, 尹熙燦, 趙顯模, 金相均, 金美英, 金鐘涉, 高尚蘭 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社