[發明專利]抗蝕劑底層組合物以及利用其制造半導體集成電路器件的方法

有效

• 申請號: 201080060221.8
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102713758A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 金美英;金相均;趙顯模;高尚蘭;尹熙燦;丁龍辰;金鐘涉
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: G03F7/11
• 分類號: G03F7/11;G03F7/075;H01L21/027
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

技術領域

本發明涉及能夠提供具有儲存穩定性和耐蝕刻性的底層（underlayer）以轉印優良圖案的抗蝕劑底層組合物（resist?underlayer?composition），以及利用其制造半導體集成電路器件的方法。

背景技術

總體上，大多數光刻方法應將抗蝕劑層與基板之間的反射降至最低以增加分辨率。為此原因，將抗反射涂層（ARC）材料用于該抗蝕劑層與該基板之間以提高分辨率。然而，由于該抗反射涂層材料在基本組成方面類似于抗蝕劑材料，因此該抗反射涂層材料對于具有其中印刷有圖像的抗蝕劑層具有較差的蝕刻選擇性。因此，在隨后的蝕刻過程中需要另外的光刻過程。

此外，一般的抗蝕劑材料對隨后的蝕刻過程不具有足夠的耐受性。當抗蝕劑層較薄時，當有待蝕刻的基板較厚時，當所要求的蝕刻深度較深時，或當針對特定的基板需要特定的蝕刻劑時，廣泛地使用抗蝕劑底層。該抗蝕劑底層包括具有優異蝕刻選擇性的兩個層。然而，需要不斷的研究來實現具有優異耐蝕刻性的抗蝕劑底層。

此外，當形成該抗蝕劑底層的抗蝕劑底層組合物包括有機硅烷縮聚產物時，會保留具有高反應性的硅烷醇基并且因此使儲存穩定性變差。尤其是，當長時間儲存該抗蝕劑底層組合物時，硅烷醇基發生縮合反應，并且因此使有機硅烷縮聚產物的分子量增加。然而，當該有機硅烷縮聚產物的分子量顯著增加時，該抗蝕劑底層組合物會變成凝膠。

因此，非常需要一種具有優異耐蝕刻性和儲存穩定性的新型抗蝕劑底層組合物。

發明內容

技術問題

本發明一個實施方式提供了具有優異的儲存穩定性和耐蝕刻性的抗蝕劑底層組合物。

本發明另一個實施方式提供了利用該抗蝕劑底層組合物制造半導體集成電路器件的方法。

技術方案

根據本發明的一個實施方式，提供了一種抗蝕劑底層組合物，該組合物包含有機硅烷縮聚產物和溶劑，該有機硅烷縮聚產物包括40mol%至80mol%由以下化學式1表示的結構單元

[化學式1]

在化學式1中，

ORG是選自由包括取代或未取代芳環的C6至C30官能團、C1至C12烷基，以及-Y-{Si(OR)₃}_a組成的組，

其中，R是C1至C6烷基，Y是主鏈中的直鏈或支鏈的取代或未取代的C1至C20亞烷基；或包括選自由亞烯基、亞炔基、亞芳基、雜環基、脲基、異氰尿酸酯基、以及它們的組合組成的組中的取代基的C1至C20亞烷基，并且a是1或2，并且

Z選自由氫和C1至C6烷基組成的組。

該有機硅烷縮聚產物可以進一步包括由以下化學式2或化學式3表示的結構單元。

[化學式2]

[化學式3]

在化學式2和化學式3中，

ORG選自由包括取代或未取代的芳環的C6至C30官能團、C1至C12烷基、和-Y-{Si(OR)₃}_a組成的組，

其中，R是C1至C6烷基，Y是主鏈上的直鏈或支鏈的取代或未取代的C1至C20亞烷基；或包括選自由亞烯基、亞炔基、亞芳基、雜環基、脲基、異氰尿酸酯基、以及它們的組合組成的組中的取代基的C1至C20亞烷基，并且a是1或2，并且

Z選自由氫和C1至C6烷基組成的組。

可以在酸催化劑或堿催化劑存在下利用由以下化學式4和化學式5表示的化合物來生產有機硅烷縮聚產物。

[化學式4]

[R¹O]₃Si-X

[化學式5]

[R²O]₃Si-R³

在化學式4和化學式5中，

R¹和R²相同或不同，并且各自獨立地是C1至C6烷基，

R³是C1至C12烷基，并且

X是包括取代或未取代的芳環的C6至C30官能團。

可以在酸催化劑或堿催化劑存在下利用由以下化學式4至化學式6表示的化合物來該生產有機硅烷縮聚產物。

[化學式4]

[R¹O]₃Si-X

[化學式5]

[R²O]₃Si-R³

[化學式6]