[發明專利]芳香族底層

在審

• 申請號: 201911057209.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN111142328A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 劉盛;J·F·卡梅倫;山田晉太郎;I-S·科;張可人;D·格林;P·J·拉博姆;崔莉;S·M·科利
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限責任公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/11;G03F7/09;C08F38/00;C07C39/21;C07C39/225;C07C43/215;C07C43/295;C07C69/157;C07C25/24;C07C211/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;胡嘉倩

具有三個或更多個被具有某些取代基中的一種或多種的芳香族部分取代的炔基部分的化合物可用于形成在半導體制造工藝中有用的底層。

本發明總體上涉及制造電子裝置的領域，并且更具體地涉及在半導體制造中用作底層的材料的領域。

在光刻工藝中眾所周知的是，如果抗蝕劑圖案過高(高縱橫比)，則由于來自所使用的顯影劑的表面張力，所述抗蝕劑圖案可能塌陷。已經設計了多層抗蝕劑工藝(如三層和四層工藝)，這可以在希望高縱橫比的情況下解決圖案塌陷這個問題。此類多層工藝使用抗蝕劑頂層、一個或多個中間層、以及底部層(bottom layer)(或底層(underlayer))。在此類多層抗蝕劑工藝中，將頂部光致抗蝕劑層成像并以典型的方式顯影以提供抗蝕劑圖案。然后典型地通過蝕刻將圖案轉移到一個或多個中間層。選擇每個中間層，使得使用不同的蝕刻工藝，如不同的等離子體蝕刻。最后，典型地通過蝕刻將圖案轉移到底層。此類中間層可以由多種材料構成，然而底層材料典型地由高碳含量材料構成。選擇底層材料以提供所希望的減反射特性、平坦化特性、以及蝕刻選擇性。

用于底層的現有技術包括化學氣相沉積(CVD)碳以及經過溶液處理的高碳含量聚合物。CVD材料具有若干顯著的限制，包括高擁有成本、無法在襯底上的形貌上形成平坦化層、以及在633nm處用于圖案對準的高吸光度。出于這些原因，業界已經轉向作為底層的經過溶液處理的高碳含量材料。理想的底層需要滿足以下特性：能夠通過旋涂工藝流延到襯底上；在加熱時熱定形，具有低脫氣和升華；可溶于良好設備相容性的常見處理溶劑中；具有適當的n和k值以結合當前使用的硅硬掩模和底部減反射(BARC)層起作用以賦予光致抗蝕劑成像必需的低反射率，以及直至400℃是熱穩定的以便在隨后的氮氧化硅(SiON)CVD工藝期間不受損壞。

眾所周知的是，具有相對低分子量的材料具有相對低的粘度，并且流入襯底中的形貌如通孔和溝槽中以提供平坦化層。底層材料必須能夠在最高達400℃的相對低脫氣情況下平坦化。對于用作高碳含量底層，任何組合物必須在加熱時被熱定形。美國專利號9,581,905 B2公開了具有下式的化合物

其中R₁、R₂和R₃各自獨立地表示式R^A-C≡C-R^B-，其中R^A尤其可以是被羥基和芳基中的至少一種取代的芳基，并且R^B是單鍵或芳基，其中此類化合物可用于形成半導體裝置制造中的底層。此類化合物在相對高溫度下固化。仍然需要以下材料：其在相對較低溫度下固化并且可用于形成半導體制造工藝中的底層。

本發明提供了一種方法，所述方法包括：(a)提供電子裝置襯底；(b)將包含一種或多種可固化化合物的涂層組合物層涂覆在所述電子裝置襯底的表面上，其中所述一種或多種可固化化合物包含選自C_5-6芳環和C_9-30稠合芳環體系的芳核和三個或更多個具有式(1)的取代基