组合物、图案形成方法、半导体装置及装置的制造方法制造方法及图纸

提供一种组合物、图案形成方法、半导体装置及半导体装置的制造方法。根据一实施方式的含有化合物的组合物，该化合物包括：碳原子数为2以上18以下的含碳原子的连接基团、与连接基团连接的可聚合官能团、与连接基团连接的第一反应性基团和与连接基团连接的第二反应性基团。可聚合官能团包括(甲基)丙烯酰基和乙烯基中的至少一种。所述第一反应性基团包括选自硫醇基、二硫基和硫氰酸酯基中的至少一种。第二反应性基团包括选自烷氧基硅烷基、氯硅烷基和羟基中的至少一种。和羟基中的至少一种。和羟基中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
组合物、图案形成方法、半导体装置及装置的制造方法
相关申请本申请以在2021年09月21日提交的在先日本专利技术专利申请第2021
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153336号的优先权的权益为基础，并要求该权益，通过引用而将其全部内容并入本申请。


本专利技术的实施方式涉及一种组合物、图案形成方法、半导体装置及半导体装置的制造方法。

技术介绍

近年来，在层间绝缘膜埋入布线时，通过在使上层布线和下层布线导通的连接孔中也埋入导电膜，能够用单一导电膜同时形成布线部和插塞部的双镶嵌法备受瞩目。

技术实现思路

一实施方式提供能够与含有导电材料和绝缘材料这二者的表面紧密结合的组合物、具有由该组合物获得的第一层的半导体装置以及使用该组合物的图案形成方法。实施方式的半导体装置一般是含有化合物的组合物。该化合物包括：碳原子数为2以上18以下的含碳原子的连接基团、与连接基团连接的可聚合官能团、与连接基团连接的第一反应性基团和与连接基团连接的第二反应性基团。可聚合官能团包括(甲基)丙烯酰基和乙烯基中的至少一种。所述第一反应性基团包括选自硫醇基、二硫基和硫氰酸酯基中的至少一种。第二反应性基团包括选自烷氧基硅烷基、氯硅烷基和羟基中的至少一种。根据上述构成，能够提供一种能够与含有导电材料和绝缘材料这二者的表面紧密结合的组合物、具有由该组合物得到的第一层的半导体装置、使用该组合物的图案形成方法。
附图说明
[0006]图1示意性地示出了实施方式的半导体装置的一例的截面结构。图2示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图3示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图4示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图5示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图6示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图7示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图8示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图9示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图10示意性地示出了实施方式的半导体装置的制造方法的一个工序。图11示意性地示出了实施方式的半导体装置的其他例子。
具体实施方式
以下将参考附图描述实施方式。在下面的描述中，有时，具有基本相同的功能和构成的部件用相同的附图标记表示，并且省略重复的描述。附图是示意性的，厚度和平面尺寸的关系、各层的厚度的比例等可能与现实的不同。另外，在附图相互间也可能包含相互的尺寸关系或比例不同的部分。对某个实施例的所有描述也可以作为其他实施例的描述，除非被明确或显而易见地排除。各实施方式例示了用于将该实施方式的技术思想具体化的装置、方法，实施方式的技术思想并不将构成部件的材质、形状、构造、配置等限定为下述内容。(第一实施方式)根据第一实施方式，提供含有化合物的组合物。在此对实施方式的化合物进行说明。连接基团可以是例如碳原子数为2以上18以下的含碳原子的有机化合物的基团。通过使碳原子数为2以上18以下，化合物在室温下能够不是液体而是固体状态。作为有机化合物的基团，可以列举例如烷基等烃化合物的基团、芳香族化合物的基团等。可聚合官能团能够通过光自由基反应形成共价键。可聚合官能团的一个例子是能够通过自由基反应与光固化树脂形成共价键的官能团。光固化树脂的详细情况在后面叙述。自由基反应例如可以通过在组合物中含有的成分由光的照射而产生的自由基而发生。成分的一例为光聚合引发剂。作为可聚合官能团的例子，可以举出含有(甲基)丙烯酰基和乙烯基中的至少一种的官能团。第一反应性基团能够与金属原子形成共价键。金属例如可以包含在应使含有实施方式的化合物的组合物紧密结合的基板的表面。金属的例子包括铜(Cu)、铝(Al)、钨(W)等。金属的种类可以是一种或两种以上。作为第一反应性基团的例子，可以举出含有选自硫醇基、二硫基和硫氰酸酯基中的至少一种的基团。第二反应性基团能够通过水解或脱水反应与含Si和O的化合物形成共价键。含Si和O的化合物例如可以包含在应使含有化合物的组合物紧密结合的基板的表面。含Si和O的化合物的例包括有机化合物、无机化合物和有机
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无机杂化化合物。作为通过水解或脱水反应与含Si和O的化合物形成共价键的反应，可以列举例如硅烷偶联反应。第二反应性基团的例子包括含有选自烷氧基硅烷基、氯硅烷基和羟基中的至少一种的基团。应使含有化合物的组合物紧密结合的基板，例如只要是具有如下表面的基板，就没有特别限定，所述表面包括含有含Si和O的化合物的部分和含有金属的部分。基板可以全部的表面都由该表面构成，也可以至少一部分的表面由该表面构成。该表面也可以位于基板的上方。作为具体例，可以举出半导体装置的布线层。以下，有时将应使含有实施方式的化合物的组合物紧密结合的基板称为被加工物。化合物的一例在下面的式1和式2中示出。化合物可以包括具有式1表示的结构的第一化合物、具有式2表示的结构的第二化合物、或第一化合物和第二化合物这二者。[式1]其中，R1和R6分别为氢原子或甲基，R1和R6可以彼此相同也可以不同。R2～R4分别选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。R2～R4可以彼此相同也可以不同。Me是甲基。第一化合物含有作为可聚合官能团的(甲基)丙烯酰基、作为第一反应性基团的硫醇基、作为第二反应性基团的烷氧基硅烷基。另外，连接基团的碳原子数满足2以上18以下的范围。[式2]其中，R1和R6分别为氢原子或甲基，R1和R6可以彼此相同也可以不同。R2～R4分别选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。R2～R4可以彼此相同也可以不同。Me是甲基。第二化合物含有作为可聚合官能团的(甲基)丙烯酰基、作为第一反应性基团的硫醇基、作为第二反应性基团的烷氧基硅烷基。另外，连接基团的碳原子数满足2以上18以下的范围。实施方式的化合物可以通过例如铃木
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宫浦偶联(Suzuki
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Miyaura coupling)法合成。作为铃木
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宫浦偶联法的一个例子，可以举出利用亲核体的作用使有机硼化合物和芳基卤交叉偶联的方法。组合物中的实施方式的化合物的含量优选为40质量％以上。其中，在组合物含有溶剂的情况下，将除去溶剂的成分的总量设为100质量％。实施方式的化合物能够以单体、低聚物或聚合物形式存在于组合物中。例如在组合物中可以存在化合物的单体和化合物的低聚物等的多种形式。组合物中的化合物可以使用例如直行型电喷雾飞行时间质谱(ESI
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TOFMS：Electro Spray Ionization
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Time of flight mass spectrometer)和核磁共振(NMR:
Nuclear Magnetic Resonance)方法来确认。具体而言，用ESI
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TOFMS得到质量分析谱(MS谱)，通过解析由MS谱算出的分子量及碎片的分子量和NMR谱的化学位移，能够判断是否含有化合物。组合物可含有光固化树脂。光固化树脂是能够通过光照射而固化的树脂。光固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其特征在于，含有化合物，所述化合物含有：碳原子数为2以上18以下的含碳原子的连接基团；与所述连接基团连接的可聚合官能团；与所述连接基团连接的第一反应性基团；以及与所述连接基团连接的第二反应性基团，所述可聚合官能团包括(甲基)丙烯酰基和乙烯基中的至少一种，所述第一反应性基团包括选自硫醇基、二硫基和硫氰酸酯基中的至少一种，所述第二反应性基团包括选自烷氧基硅烷基、氯硅烷基和羟基中的至少一种。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述可聚合官能团是能够通过光自由基反应形成共价键的基团。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述第一反应性基团是能够与金属原子形成共价键的基团。4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述第二反应性基团是能够通过水解或脱水反应与含Si和O的化合物形成共价键的基团。5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，还含有溶剂。6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述化合物包括下述式1表示的化合物和下述式2表示的化合物中的至少一种，[式1][式2]
其中，在式1和式2各自中，R1和R6分别为氢原子或甲基，R1和R6可以彼此相同也可以不同，R2～R4分别选自氢原子、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子，R2～R4可以彼此相同也可以不同。7.一种半导体装置，其特征在于，具备：基板；绝缘层，其设置在所述基板的上方，含有含Si和O的化合物；导电层，其设置在所述绝缘层；以及第一层，其与所述绝缘层和所述导电层相接，含有权利要求1所述的组合物。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一层中的所述组合物的可聚合官能团是能够通过光自由基反应形成共价键的基团。9.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一层中的所述组合物的第一反应性基团是能够与金属原子形成共价键的基团。10.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一层中的所述组合物的第二反应性基团是能够通过水解或脱水反应与含Si和O的化合物形成共价键的基团。11.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一层中的所述组合物的化合物包括下述式1表示的化合物和下述式2表示的化合物中的至少一种，[式1]
[式2]其中，在式1和式2各自中，R1和R6分别为氢原子或甲基，R1和R6可以彼此相同也可以不同，R2～R4分别选自氢原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋口刚志，岩崎贵大，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：