[發明專利]抗蝕劑下層組合物、圖案形成方法以及包括該圖案的半導體集成電路裝置

有效

• 申請號: 201310546101.4
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104122754B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 權孝英;金民兼;李俊昊;田桓承
• 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;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: 余剛,張英

相關申請的引用

本申請要求于2013年4月25日提交于韓國知識產權局的韓國專利申請號10-2013-0046363的優先權和權益，通過引用將其全部內容結合于此。

技術領域

本發明公開了抗蝕劑下層組合物、使用其形成圖案的方法、以及包括所述圖案的半導體集成電路裝置。

背景技術

近來，半導體工業已經發展成具有幾個至幾十納米尺寸的圖案的超精細技術。這種超精細技術本質上需要有效的光刻技術。

典型的光刻技術包括：在半導體基板上提供材料層、在所述材料層上涂覆光致抗蝕劑層、曝光和顯影所述光致抗蝕劑層以提供光致抗蝕劑圖案，以及使用作為掩模的光致抗蝕劑圖案來蝕刻所述材料層。

當今，根據待形成的圖案的小尺寸，僅通過上述典型的光刻技術難以提供具有優異輪廓的精細圖案。因此，在待蝕刻的材料層和光致抗蝕劑層之間可形成稱為硬掩模層的層以提供精細圖案。

另一方面，近來，已經提出通過旋涂法代替化學氣相淀積來形成硬掩模層。

硬掩模層起著通過選擇性蝕刻工藝將光致抗蝕劑的精細圖案轉移到材料層的中間層的作用。因此，要求硬掩模層在多重蝕刻工藝過程中使耐蝕刻性和耐化學性得以容忍，并且具有光學性能，從而形成抗反射阻擋膜。

發明內容

一個實施方式提供了能夠改善耐蝕刻性和耐化學性的抗蝕劑下層組合物。

另一個實施方式提供了使用硬掩模組合物形成圖案的方法。

又一個實施方式提供了包括使用所述方法形成的圖案的半導體集成電路裝置。

根據一個實施方式，提供了包括包含由以下化學式1表示的部分的化合物和溶劑的抗蝕劑下層組合物。

[化學式1]

在上述化學式1中，

A¹和A²各自獨立地是選自以下組1中的一種，

B¹是選自以下組2中的一種，以及

R¹和R²各自獨立地是選自以下的一種：氫、羥基、取代或未取代的C1至C10烷基、取代或未取代的C6至C10芳基、烯丙基、鹵素、以及被至少一種金屬元素、P、S、或Se取代的C1至C10烷氧基。

[組1]

在組1中，

M¹和M²各自獨立地是金屬元素、金屬絡合物、C、N、P、S、Se、H、或它們的組合。

在上述化學式1中，A¹和A²各自獨立地是選自組1中的一種，條件是A¹和A²中的至少一個是組1中的M¹或M²，并且包括金屬元素、金屬絡合物、P、S、Se、或它們的組合。

[組2]

金屬可以是堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、或后過渡金屬。

金屬可以是Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、Ag、Cd、Pt、Au、Hf、Rf或Rg。

化合物可包含由以下化學式2表示的部分。

[化學式2]

在上述化學式2中，

A¹、A²以及A³各自獨立地是選自以下組1中的一種，

B¹和B²各自獨立地是選自以下組2中的一種，

R¹和R²各自獨立地是氫、羥基、取代或未取代的C1至C10烷基、取代或未取代的C6至C10芳基、烯丙基、鹵素、以及被至少一種金屬元素、P、S、或Se取代的C1至C10烷氧基，

1≤n<750，1≤m<750，并且m+n滿足2≤m+n<1,500。

化合物可具有1,000至200,000的重均分子量。

基于100wt%的所述溶劑，可以包括0.01wt%至50wt%的量的化合物。

溶劑可包括選自以下的至少一種：丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA）、丙二醇單甲醚（PGME）、環己酮、以及乳酸乙酯。

抗蝕劑下層組合物可進一步包括交聯劑。

交聯劑可包括選自以下的至少一種：氨基樹脂、甘脲化合物、雙環氧化合物、三聚氰胺化合物、以及三聚氰胺衍生物。