[發明專利]保護膜形成用材料

無效

• 申請號: 02141011.9
• 申請日: 2002-05-17
• 公開（公告）號: CN1388414A
• 公開（公告）日: 2003-01-01
• 發明（設計）人: 越山淳;脅屋和正
• 申請（專利權）人: 東京応化工業株式會社
• 主分類號: G03F7/11
• 分類號: G03F7/11;H05K3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 魏金璽,楊麗琴

技術領域

本發明涉及在形成多層布線結構時，埋入在孔圖形中的保護膜形成用材料。

技術背景

近年來，伴隨著半導體元件的高集成化和芯片尺寸的縮小，布線的微細化和多層化正在進行。這其中，利用光刻技術形成的孔圖形尺寸更加微細化。

在形成這種微細孔圖形時，提出使用Cu等金屬，與此同時采用了使用霧狀花紋加工(ダマシン)法或雙重霧狀花紋加工法的光刻技術。

在雙金銀線織錦緞法中，孔圖形形成后，在形成上層布線時，為保護下層布線不受腐蝕損傷，必須埋入該孔型圖形一次。作為形成該保護膜用的材料，提出使用光致抗蝕劑組合物。

然而，上述的光致抗蝕劑組合物，埋入在形狀比大的通孔時，產生叫作孔隙的氣泡，這是很不利的。

為了解決上述問題，特開2000-195955號公報中公開了一種使用了蜜胺衍生物、苯鳥糞胺衍生物等熱交聯性化合物的埋入材料，但這些埋入材料與光致抗蝕劑組合物比較，雖然改善了其埋入特性和平坦性，但還不能滿足所需要的特性。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種將埋入材料向通孔中填充時，埋入性和平坦性都優良的保護膜形成用材料。

為解決上述課題，本發明的形成保護膜用的材料，將至少具有2個以上脂環結構的化合物溶解在有機溶劑中。作為上述至少具有2個以上脂環結構的化合物，有螺環烴化合物、二環單萜烯化合物、金剛烷化合物、和甾類化合物。

作為這些化合物，具體地說，可以舉出以一般式1(化1)～一般式4(化4)表示的單萜烯化合物、

【化1】烷化合物)

【化2】(蒈烷化合物)

【化3】(蒎烷化合物)

【化4】(莰烷化合物)

以一般式5(化5)表示的金剛烷化合物、

【化5】

進而以一般式6(化6)表示的甾類化合物。

【化6】

(其中，R₀表示1-4個碳原子的低級烷基、氫原子、羥基、羧基、磺酸基、羥基烷基、或烷氧基烷基，R₁是2-10個碳原子的直鏈狀或支鏈狀烴基，也可以用羧基、羥基等取代。其中，R₁最好是3～6個碳原子的且具有羧基的烴基。p和q分另表示0～3和0～5的整數。)

作為上述化合物，具體有螺環庚烷、螺環辛烷、螺環十一烷等螺環烴化合物、烷類(烷、檜烯等)、蒈烷類(蒈烷等)、蒎烷類(蒎烷、降蒎烷等)、莰烷類(莰烷、降莰烷、三環烯、莰醇、1，3，3-三甲基-降莰烷-2-醇、樟腦肟、3-(羥基亞甲基)樟腦、3-樟腦羧酸等)等二環單萜烯化合物、1-羥基金剛烷、1-羥基甲基金剛烷、1-金剛烷羧酸、2-羥基2-甲基金剛烷、2-金剛烷羧酸等金剛烷化合物、甾醇類(膽甾烷醇、糞烷甾醇、膽甾醇、鯊膽甾醇等)、膽汁酸(膽甾烷酸、石膽酸、脫氧膽酸、α-豬脫氧膽酸、膽酸等)的甾類化合物。

為了獲得高干刻蝕率特性，結構中不飽和鍵含有率小、且分子體積大為好。

從此觀點考慮，最好是膽酸和石膽酸。

進而，最好在這種具有2個以上脂環結構的化合物中，添加含氮化合物。

作為上述含氮化合物，可舉出至少具有2個用羥基烷基、烷氧基烷基或兩者取代的氨基的含氮化合物。作為這樣的含氮化合物，例如有，氨基的氫原子用羥甲基或烷氧基甲基或兩者取代的蜜胺系化合物、尿素系化合物、鳥糞胺系化合物、乙酰鳥糞胺系化合物、苯鳥糞胺系化合物、二醇脲系化合物、琥珀酰酰胺系化合物、乙烯尿素系化合物等。

這些含氮化合物，例如，通過使上述蜜胺系化合物、尿素系化合物、鳥糞胺系化合物、乙酰鳥糞胺系化合物、苯鳥糞胺系化合物、二醇脲系化合物、琥珀酰酰胺系化合物、乙烯尿素系化合物等，在沸水中與甲醛水溶液反應，進行羥甲基化，或者，使其還與低級醇、具體地說如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇等反應，進行烷氧基化，可以獲得。

這些含氮化合物中，優選的是氨基的氫原子的至少2個用羥甲基、或(低級烷氧基)甲基、或兩者取代的苯鳥糞胺系化合物、鳥糞胺系化合物、蜜胺系化合物、和尿素系化合物。更好是苯鳥糞胺系化合物、鳥糞胺系化合物、蜜胺系化合物等三嗪系化合物。這些中最好的是平均一個三嗪環具有平均3～不足6個的羥甲基或(低級烷氧基)甲基。