專利名稱：抗蝕劑下層組合物及利用其制造集成電路器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的披露內(nèi)容涉及抗蝕劑下層組合物以及利用其制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法。
背景技術(shù)：
在一般的光刻工藝中，為了使抗蝕劑材料層與襯底之間的反射最小，利用抗反射涂層(ARC)來實(shí)現(xiàn)改善分辨率的效果。然而，由于抗反射涂層材料與基礎(chǔ)組合物的抗蝕劑材料類似，因此存在抗反射涂層材料對(duì)于其中具有圖像刻印的抗蝕劑層的蝕刻選擇性差的缺點(diǎn)。因此，由于在ARC的蝕刻過程中也會(huì)損失抗蝕劑，在隨后的蝕刻過程中需要額外實(shí)施圖案化過程。而且，一般的抗蝕劑材料對(duì)于隨后的蝕刻過程不具有足夠的耐受性，從而會(huì)使得預(yù)先確定的圖案有效地轉(zhuǎn)印至位于抗蝕劑材料層下面的層。當(dāng)抗蝕劑層較薄時(shí)，當(dāng)待蝕刻的襯底較厚時(shí)，當(dāng)需要蝕刻深度較深時(shí)，或者當(dāng)對(duì)于特定的襯底需要使用特定的蝕刻劑時(shí)，抗蝕劑下層已得到廣泛應(yīng)用。

抗蝕劑下層起到了圖案化的抗蝕劑與待圖案化的襯底之間的中間層的作用。該抗蝕劑下層將圖案轉(zhuǎn)印到襯底。因此，要求其能夠經(jīng)受住用來將圖案轉(zhuǎn)印到襯底的蝕刻過程。例如，利用抗蝕劑圖案掩模來處理氧化硅襯底。然而，由于電路更加精細(xì)并且抗蝕劑的厚度更薄，因此抗蝕劑不能提供足夠的掩模并且很難沒有損壞地形成氧化物層圖案。為了解決這些問題，將抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)印到用于處理氧化物層的下層，并且利用該下層作為掩模對(duì)該氧化物層實(shí)施干法蝕刻。該用于處理氧化物層的下層起到下層反射層和抗反射涂層的下層的作用。該用于處理氧化物層的下層具有類似于抗蝕劑的蝕刻速率，在該抗蝕劑和下層之間存在用于處理下層的掩模。第一下層/用于處理該第一下層的掩模(第二下層)/抗蝕劑的多層位于氧化物層之上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明披露內(nèi)容的一個(gè)方面提供了一種抗蝕劑的下層組合物，其在250nm或以下的波長(zhǎng)處有吸收、是沒有凝膠化缺陷的優(yōu)異涂層，并且由于硬掩模特性而能夠?qū)D案轉(zhuǎn)印到下層材料層。本發(fā)明披露內(nèi)容的另一方面提供了一種利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。
根據(jù)本發(fā)明披露內(nèi)容的一個(gè)方面，所提供的抗蝕劑下層組合物包括由以下化學(xué)式I至3表示的化合物中的至少一種以及由以下化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物，以及溶劑。[化學(xué)式I][R1J3Si-(CH2)nR2在上述化學(xué)式I中，三個(gè)R1相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯基、氰ι基、齒代燒基亞硫酸酷基(haloalkylsulfite group)、燒基胺基、燒基甲娃燒基胺基、或烷基硅氧烷基(alkylsilyloxy group)，η的范圍為O至5，且R2是蒽基或萘基。[化學(xué)式2]
權(quán)利要求
1.一種抗蝕劑下層組合物，包含 有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物，所述有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物通過在酸催化劑或堿催化劑下水解由以下化學(xué)式I至3表示的化合物中的至少一種以及由以下化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種，然后使水解產(chǎn)物進(jìn)行縮合反應(yīng)而獲得；以及溶劑 [化學(xué)式I] [R1J3Si-(CH2)nR2 其中，在上述化學(xué)式I中，三個(gè)R1相同或不同，并且可以是鹵素、羥基、烷氧基、羧基、酯 基、氰1基、齒代燒基亞硫酸酷基、燒基胺基、燒基甲娃燒基胺基、或燒基娃氧燒基，η的范圍為O至5，且R2是蒽基或萘基， [化學(xué)式2]
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中，由上述化學(xué)式2表示的化合物包含2-羥基-4- (3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4- (3-三甲氧基甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮、2-羥基-4-(3-三氯甲硅烷基丙氧基)二苯甲酮，或它們的混合物。
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)硅烷基聚合產(chǎn)物包括化學(xué)式6的結(jié)構(gòu)(Tl)、化學(xué)式7的結(jié)構(gòu)(T2)和化學(xué)式8的結(jié)構(gòu)(T3)且T2結(jié)構(gòu)占40mol%至80mol%
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中，基于100重量份的所述組合物，包括的所述有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物的量為I至50重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗蝕劑下層組合物，其中，所述組合物進(jìn)一步包含交聯(lián)劑、輻照穩(wěn)定劑、表面活性劑，或它們的組合。
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)一步包含選自對(duì)甲苯磺酸吡啶鎗、氨基磺基甜菜堿-16、(-)_樟腦基-10-磺酸銨鹽、甲酸銨、甲酸三乙基銨、甲酸三甲基銨、甲酸四甲基銨、甲酸吡啶鎗、乙酸四丁基銨、疊氮化四丁基銨、苯甲酸四丁基銨、硫酸氫四丁基銨、溴化四丁基銨、氯化四丁基銨、氰化四丁基銨、氟化四丁基銨、碘化四丁基銨、硫酸四丁基銨、硝酸四丁基銨、亞硝酸四丁基銨、對(duì)甲苯磺酸四丁基銨，或磷酸四丁基銨中的至少一種化合物。
7.—種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，包含 (a)在襯底上提供材料層； (b)在所述材料層上利用有機(jī)材料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6中任一項(xiàng)所述的抗蝕劑下層組合物以形成第二硅基抗蝕劑下層； (d)在所述第二下層上形成輻照敏感性成像層； (e)按照?qǐng)D案將所述輻照敏感性成像層暴露于輻照以在 所述成像層中形成輻照暴露區(qū)域的圖案； (f)選擇性地除去所述輻照敏感性成像層和所述第二抗蝕劑下層的部分，以暴露所述第一抗蝕劑下層的部分；(g)選擇性地除去圖案化的第二抗蝕劑下層，并選擇性地除去所述第一抗蝕劑下層的部分，以暴露所述材料層的部分；以及 (h)蝕刻所述材料層的暴露部分以使所述材料層圖案化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其中，所述方法進(jìn)一步包含在所述第二下層和所述輻照敏感性成像層之間設(shè)置抗反射涂層(ARC)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抗蝕劑下層組合物及利用其制造集成電路器件的方法。所述抗蝕劑下層組合物包括由以下化學(xué)式1至3表示的化合物中的至少一種以及由以下化學(xué)式4和5表示的化合物中的至少一種的有機(jī)硅烷基聚合產(chǎn)物，以及溶劑。在以下化學(xué)式1至5中，R1至R10、X、n以及m與在說明書中所限定的相同。[化學(xué)式1][R1]3Si-(CH2)nR2[化學(xué)式2][化學(xué)式3][R6]3Si-R7-Si[R6]3[化學(xué)式4][R8]3Si-R9[化學(xué)式5][R10]3Si-X-Si[R10]3。
文檔編號(hào)G03F7/075GK102819192SQ201210272558
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者趙顯模, 金相均, 金美英, 高尚蘭, 尹熙燦, 丁龍辰, 金鐘涉, 鄭仁善 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社