[發明專利]富含硅的倍半硅氧烷樹脂

有效

• 申請號: 201780037110.7
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN109415513B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 傅鵬飛;張元凡
• 申請（專利權）人: 美國陶氏有機硅公司
• 主分類號: C08G77/04
• 分類號: C08G77/04;C08G77/14;C08L83/04;C08L83/06;C08G77/46;C08L83/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華

本發明涉及一種倍半硅氧烷樹脂、包含倍半硅氧烷樹脂和光酸產生劑的光致抗蝕劑組合物、包含倍半硅氧烷樹脂的蝕刻掩模組合物、由其制備的產品、制備和使用它們的方法、以及含有它們的制品和半導體器件。所述倍半硅氧烷樹脂包含與硅鍵合的氫原子T?單元和具有式?CH₂CH₂CH₂CO₂C(R^1a)₃或?CH(CH₃)CH₂CO₂C(R^1a)₃的硅鍵合基團的T?單元，其中每個R^1a獨立地是未取代的(C₁?C₂)烷基。

技術領域

本發明涉及一種倍半硅氧烷樹脂、包含倍半硅氧烷樹脂和光酸產生劑的光致抗蝕劑組合物、包含倍半硅氧烷樹脂的蝕刻掩模組合物、由其制備的產品、制備和使用它們的方法、以及含有它們的制成制品和半導體器件。

背景技術

集成電路(IC)幾乎出現在每個新制造業中，包括飛機、汽車、計算機、相機、家用電器、工業機器、移動電話和機器人。更精細的電路圖案可實現更高的性能和更小的形狀因數。

IC可由抗蝕劑制品制成，該抗蝕劑制品包括使用光刻法設置在可圖案化基底上的光致抗蝕劑層。光致抗蝕劑層包含光致抗蝕劑組合物，光致抗蝕劑組合物包含含有聚合物的光敏材料?？蓤D案化基底包括半導體材料或導電金屬。在抗蝕劑制品的一些配置中，光致抗蝕劑層直接設置在(與其物理接觸)可圖案化基底上。在其它配置中，抗蝕劑制品還包括至少一個中間層，該中間層夾在(設置)在光致抗蝕劑層和可圖案化基底之間并且與光致抗蝕劑層和可圖案化基底間隔開。

光刻法包括在光致抗蝕劑層中利用紫外(UV)光形成圖案，并通過蝕刻將圖案從光致抗蝕劑層轉印到可圖案化基底中。當抗蝕劑制品配置有至少一個中間層時，該方法包括在光致抗蝕劑層中順序形成圖案，通過第一蝕刻步驟將圖案從光致抗蝕劑層轉印到至少一個中間層中，然后通過第二蝕刻步驟將圖案從至少一個中間層轉印到可圖案化基底。第一蝕刻步驟和/或第二蝕刻步驟可獨立地包括等離子體蝕刻或反應離子蝕刻，例如深反應離子蝕刻。蝕刻使用蝕刻劑來形成等離子體或反應離子。蝕刻劑可包括用于等離子體蝕刻的分子氧或用于反應離子蝕刻的鹵化碳如四氯甲烷或三氟甲烷。然而，如果蝕刻掩模層太耐蝕刻，則光致抗蝕劑圖案將不會向下轉印到可圖案化基底中。如果蝕刻掩模層在蝕刻步驟期間不足以抵抗蝕刻，則蝕刻掩模層將被橫向底切或完全蝕刻掉，然后可將圖案向下轉印到可圖案化基底中。為了獲得最佳結果，最佳蝕刻是各向異性工藝，其中圖案以比通過苛刻蝕刻環境橫向降解或底切圖案的底切速率更快的蝕刻速率向下轉印到可圖案化基底中。

為了能夠進行各向異性蝕刻，抗蝕劑制品可包括至少一個中間層，該中間層是蝕刻掩模層，其被夾在(設置)在光致抗蝕劑層和可圖案化基底之間。蝕刻掩模層包括抗蝕刻組合物，其在暴露于蝕刻條件時使得光致抗蝕劑圖案能夠通過第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟各向異性地轉印到可圖案化基底。

發明內容

我們(本發明人)發現了關于現有光致抗蝕劑組合物的問題。它們通常不足以耐蝕刻以用作蝕刻掩模組合物，而是它們在蝕刻步驟(后光圖案化)中被嚴重地底切或蝕刻掉。而且，各種現有的蝕刻掩模組合物是已知的并且通常不是可光致圖案化的，或者至少它們不能形成更精細的圖案或電路。因此，現有抗蝕劑制品需要用于光致抗蝕劑層和蝕刻掩模層的不同組合物，這使得現有光圖案化方法變得復雜，這要求第一蝕刻步驟和第二蝕刻步驟使用不同的蝕刻劑和/或蝕刻工藝。