[發明專利]用于間隙填充材料組合物的共聚物、其制備方法和用于抗反射涂層的間隙填充材料組合物

無效

• 申請號: 201010124723.4
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101880352A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 裴信孝;李鐘敦;洪承姬;趙承德
• 申請（專利權）人: 韓國錦湖石油化學株式會社
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F222/06;C08F220/14;C08F8/14;C08F220/28;C08L33/10;C08L33/14;G03F7/09
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 曾旻輝

技術領域

本發明涉及一種用于可以作為抗反射涂層的間隙填充材料的共聚物，制造用于間隙填充材料的共聚物的方法和含有用于間隙填充材料的共聚物的間隙填充材料組合物。

背景技術

當前，隨著半導體設備的日益高度集成化，超大規模集成(ULSI：ultra-Large?ScaleIntegration)等的制造需要用到小于或等于0.10微米的超細圖形。并且，利用比現有在g-射線和i-射線區域中的波長更小的波長的平版印刷術工藝已經被使用。即，雙嵌入式(dualdamascene)是一種形成精細線路的方法，且是一種被使用在用于精細半導體集成線路設備的制造工藝中的主流方法。嵌入式工藝在半導體襯底的絕緣層上形成精細線路槽，在絕緣層上及包括所述線路槽的內部堆積金屬層，然后使用化學機械研磨法(CMP：chemicalmechanical?polishing)除去所述線路槽外部的金屬層，以形成所述線路槽內部的精細暗線。并且，所述嵌入式工藝可以被分為單嵌入式和雙嵌入式。

雙嵌入式工藝在形成于絕緣層上的線路槽的下部形成用于接通底層布線(bottom-layered?wiring)的導通孔(via?hole)，且同時將金屬層埋入到所述線路槽和導通孔中來形成線路(wire)，用以降低處理的工藝次數。單嵌入式工藝提前在導通孔內部形成金屬插件(metal?plug)且在所述線路槽內部形成暗線。

根據所述雙嵌入式工藝，半導體設備形成在半導體襯底上，且底層布線形成在所述半導體設備的上部。絕緣層堆積在底層布線的頂部，抗反射涂層形成在所述絕緣層的上面，且光刻膠層(photoresist?layer)形成在所述抗反射涂層上。所述光刻膠層通過使用有導通孔圖形形成的光掩膜(photomask)曝光，且被連續顯影，因此導通孔區域被打開的圖形被轉錄到所述光刻膠層。所述抗反射涂層被形成以用來防止解析度的降低且在所述光刻膠層被曝光的時候，阻止將由底層布線的表面反射的光傳送到所述光刻膠層。形成在光刻膠層的底層上的抗反射涂層被稱為底部抗反射涂層(BARC：Bottom?Anti?ReflectiveCoating)。干式蝕刻是針對所述抗反射涂層和絕緣層來進行的，通過將光刻膠層作為掩膜以在絕緣層上形成導通孔。所述光刻膠層和抗反射涂層被移除且導通孔的內部被填滿間隙填充材料。所述間隙填充材料包括幾乎與所述抗反射涂層成分完全相同的電介質成分。為了用間隙填充材料填滿導通孔的內部，在絕緣層上及包括導通孔的內部堆積所述間隙填充材料，而在導通孔外部的間隙填充材料通過回蝕(etchback)工藝被移除。當進行回蝕工藝時，填充導通孔的間隙填充材料的表面變得均勻，且表面的高度幾乎與絕緣層的表面相一致。第二抗反射涂層在絕緣層上形成，且第二光刻膠層形成于所述第二抗反射涂層上。所述第二光刻膠層通過使用有線路槽圖形形成的光掩膜曝光，且被連續顯影，因此有導通孔區域的圖形被轉錄到所述第二光刻膠層上。針對所述第二抗反射涂層進行干蝕刻，且連續進行至內層電介質(inter-layer?dielectric)中，以在導通孔的頂部形成線路槽。在第二光刻膠層被移除后第二抗反射層也被移除。當所述第二抗反射層被移除的時候，填充導通孔的間隙填充材料也被移除，且底布線的表面在導通孔的下部被暴露。銅導線形成于導通孔和線路槽的內部。通過濺射工藝或鍍金工藝在含有導通孔和線路槽內部的絕緣層上形成銅層，且線路槽外部的銅層被CMP工藝所移除。

當導通孔和槽位(trench)在半導體襯底上進行圖形處理的時候，應用在嵌入式工藝中的間隙填充材料不具備抗反射功能，而只具備間隙填充功能。常規上，具有高光密度的材料已經被使用在雙嵌入式工藝中用于埋入導通孔和接觸孔。然而，有時候，雖然間隙填充材料填充了所述導通孔和接觸孔，但間隙填充材料的填充并不充分或有空隙產生。而且，當間隙填充材料的組分不具有吸光性時，在槽式圖形處理過程中抗反射涂層需要被單獨地插入或者在涂光刻膠層之前，抗反射涂層須要涂在間隙填充材料成分之上，從而產生不必要的高制造成本損耗。截至目前，具備抗反射功能并能夠均勻地填充導通孔的材料還沒有被開發。

發明內容

本發明的一個方面提供了一種間隙填充材料組合物，它能填充不均勻的襯底而不產生空隙且能提高均勻性，因此在進行光刻膠的光刻工藝時增加制程范圍(process?margin)。

本發明的另一方面也提供了一種用于包含在間隙填充材料組合物中的間隙填充材料的共聚物及其制備方法。

根據本發明，提供了一種用于作為抗反射涂層的間隙填充材料的共聚物，如下列化學式1表示，

[化學式1]