抗蚀剂下层组合物及利用其制造半导体集成电路装置的方法制造方法及图纸

技术编号:4213845 阅读:224 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术披露了一种抗蚀剂下层组合物,其包括从以下化学式1和2中的至少一种化合物与以下化学式3~5中的至少一种化合物获得的有机硅烷缩聚产物;以及溶剂。[化学式1][R1]3Si-[Ph1]1-Si[R2]3[化学式2][R1]3Si-[Ph1]m-Ph2[化学式3][R1]3Si-CH2n-R3[化学式4][R1]3Si-R4[化学式5][R1]3Si-X-Si[R2]3在以上化学式1~5中,Ph1、Ph2、R1~R4、X、l、m和n与说明书中的定义相同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗蚀剂下层组合物(光刻胶底层或垫层组合物,resistunderlaryer composition),其能够调节折射率和吸光度从而提供具有优良抗反射特性的抗蚀剂下层;以及一种制造半导体集成电路装置的方法。
技术介绍
—般地,大多数平板印刷工艺都使抗蚀剂层和衬底之间的反射最小以增加分辨率。为此,在抗蚀剂层和衬底之间使用抗反射涂层(ARC)以改善分辨率。然而,由于抗反射涂层材料根据其基本组成类似于抗蚀剂材料,所以存在这样的缺陷,即相对于其中压印有图像的抗蚀剂层,抗反射涂层材料具有较差的蚀刻选择性。因此,需要在随后的蚀刻工艺中另外地实施光刻工艺。而且,一般的抗蚀剂材料对随后的蚀刻工艺不具有足够的抵抗力。当抗蚀剂层较薄时、当待蚀刻的衬底较厚时、当蚀刻深度要求较深时、或当对于特定衬底要求特殊抗蚀剂时,就广泛利用抗蚀剂下层。抗蚀剂下层包括两个具有优良蚀刻选择性的层。参照图l,通常由有机材料形成的第一抗蚀剂下层3形成在衬底1上,该衬底1由氧化硅层形成;而第二抗蚀剂下层5形成在第一抗蚀剂下层3上。最后,抗蚀剂层7形成在第二抗蚀剂下层5上。由于相对于抗蚀剂层7,第二抗蚀剂下层5比衬底1具有更高的蚀刻选择性,所以即使在使用较薄的抗蚀剂层7时,图案也可以容易地转印。第一抗蚀剂下层3被蚀刻并且通过使用带有转印到其上的图案的第二抗蚀剂下层5作为掩模而转印该图案,随后通过使用第一抗蚀剂下层3作为掩模将图案转印到衬底1上。总之,衬底通过采用较薄的抗蚀剂层7而蚀刻到所期望的深度。而且,第二抗蚀剂下层是一个在该抗蚀剂层下方形成同时起到抗反射涂层材料的作用的层。第二抗蚀剂下层需要具有这样的光学特性,即吸收从曝光器发出的光并且不反射该光。特别地,随着半导体装置被微型化到具有几十纳米的线宽,半导体制作工艺要求对光学特性进行精密控制。为了实现高分辨率的抗蚀图(resistpattern),要求控制第二抗蚀剂下层5的折射率和吸光度。 一般而言,已经利用苯基(其是一种简单的光吸收物质)来增大吸光度。然而,随着苯基含量的增高,折射率也增加。因此,很难降低折射率。因此,需要开发一种光吸收材料(吸收光线的材料),其可以有助于控制折射率和吸光度。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种能够容易地调节折射率和吸光度的抗蚀剂下层组合物。本专利技术的另一个方面提供了一种具有优良抗反射特性的抗蚀剂下层。本专利技术又一个方面提供了一种利用提供的抗蚀剂下层组合物来制造半导体集成电路装置的方法。根据本专利技术一个方面,提供了一种抗蚀剂下层组合物,其包括从以下化学式1和2中的至少一种化合物与以下化学式3 5中的至少一种化合物获得的有机硅烷縮聚产物;以及溶剂。33在以上化学式1 5中,Ph1是取代或未取代的亚苯基,Ph2是取代或未取代的苯基,R1和I^是相同或不同的,并且独立地是卤素、羟基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卤代烷基亚硫酸酯基团(haloalkylsulfite group)、烷基胺基团、烷基硅烷基胺基团(alkylsilyl咖ine group)或烷基硅烷基氧基团(alkylsilyloxy group),R3是取代或未取代的C6 C12芳基,R4是氢或Cl C6烷基,X是直链或支链的取代或未取代亚烷基;或在其主链上包括亚烯基(alkenylenegro卯)、亚炔基(alkynylene group)、杂环基、脲基或异氰酸酯基的亚烷基,1和m是相同或不同的并且独立地是1 4的整数,并且n为0或1 5的整数。 根据本专利技术的另一方面,提供一种抗蚀剂下层组合物,其包括一种包括由以下化学式6表示的重复单元的有机硅烷縮聚产物;以及溶剂。 (Si0L5-[Ph"「Si0L5)a(Ph2-[Ph"m-Si0L5)b(R3-(CH2)n-Si0L5)c(R4-Si0L5)d(Si0L5-X-Si0L5)e 在化学式6中, Ph1是取代或未取代的亚苯基, Ph2是取代或未取代的苯基, R3是取代或未取代的C6 C12芳基, R4是氢或Cl C6烷基, X是直链或支链的取代或未取代亚烷基;或在其主链上包括亚烯基、亚炔基、杂环6基、脲基或异氰酸酯基的亚烷基, 1禾P m是1 4的整数,n为0或1 5的整数, 0《a《0. 99, 0《b《0. 99, 0. 01《a+b《0. 99,并且 0《c《0. 99, 0《d《0. 99, 0《e《0. 99, 0. 01《c+d+e《0. 99, a+b+c+d+e = 1 。 根据本专利技术的又一方面,提供一种抗蚀剂下层,其包括一种包含由以下化学式6表示的重复单元的有机硅烷縮聚产物。 (Si0L5-[Ph"「Si0L5)a(Ph2-[Ph"m-Si0L5)b(R3-(CH2)n-Si0L5)c(R4-Si0L5)d(Si0L5-X-Si0L5)e 在上述化学式6中, Ph1是取代或未取代的亚苯基, Ph2是取代或未取代的苯基, RS是取代或未取代的C6 C12芳基, R4是氢或Cl C6烷基, X是直链或支链的取代或未取代亚烷基;或在其主链上包括亚烯基、亚炔基、杂环基、脲基或异氰酸酯基的亚烷基, 1禾P m是1 4的整数,n为0或1 5的整数, 0《a《0. 99, 0《b《0. 99, 0. 01《a+b《0. 99,并且 0《c《0. 99,0《d《0. 99,0《e《0. 99,0. 01《c+d+e《0. 99,a+b+c+d+e =1。 根据本专利技术的又一方面,提供一种制造半导体集成电路装置的方法,包括(a)在衬底上提供一个材料层;(b)在该材料层上形成第一抗蚀剂下层;(c)在该第一抗蚀剂下层上涂覆抗蚀剂下层组合物以形成第二层抗蚀剂下层;(d)在该第二下层上形成辐射敏感成像层(radiation-sensitive imaging layer) ; (e)图样化地将该辐射敏感成像层暴露于辐射以在该成像层上形成辐射暴露区域的图案;(f)选择性地去除辐射敏感成像层和第二抗蚀剂下层的(多个)部分以暴露第一抗蚀剂下层的(多个)部分;(g)选择性地去除图样化的第二抗蚀剂下层和第一抗蚀剂下层的(多个)部分以暴露材料层的(多个)部分;以及(h)蚀刻材料层的(多个)暴露部分以图样化该材料层。 下文中,将详细地描述本专利技术的其它实施方式。 根据一个实施方式,抗蚀剂下层组合物可以提供这样一种抗蚀剂下层,其具有优良抗反射特性并能够容易地控制在低于约250nm的波长范围内的折射率和吸光度。因此,可以有效地提供一种具有精细图案的半导体集成电路装置。附图说明 图1是通过在衬底上依次堆叠第一抗蚀剂下层、第二抗蚀剂下层和抗蚀剂层而形成的一种多层结构的剖视图。具体实施例方式下文将详细描述本专利技术的示例性实施方式。然而,这些实施方式仅仅是示例性的,并且本专利技术并不仅限于此,而是由所附权利要求的范围限定。 如本文使用的,当没有另外提供具体限定时,术语"取代的"是指用CI C6烷基或C6 C12芳基进行的取代。 如本文使用的,当没有另外提供具体限定时,术语"烷氧基"是指-OR;而术语"酯"是指-COOR,其中R是Cl C6烷基或C6 C12芳基。 如本文使用的,当没有另外提供具体限定时,术语"烷基"是指Cl C6烷基;术语"亚烷基"是指Cl C6亚烷基;术语"本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种抗蚀剂下层组合物,包括:从以下化学式1和2中的至少一种化合物与以下化学式3~5中的至少一种化合物获得的有机硅烷缩聚产物;以及溶剂,[化学式1][R↑[1]]↓[3]Si-[Ph↑[1]]↓[l]-Si[R↑[2]]↓[3][化学式2][R↑[1]]↓[3]Si-[Ph↑[1]]↓[m]-Ph↑[2][化学式3][R↑[1]]↓[3]Si-CH↓[2n]-R↑[3][化学式4][R↑[1]]↓[3]Si-R↑[4][化学式5][R↑[1]]↓[3]Si-X-Si[R↑[2]]↓[3]其中在化学式1~5中,Ph↑[1]是取代或未取代的亚苯基,Ph↑[2]是取代或未取代的苯基,R↑[1]和R↑[2]相同或不同地是卤素、羟基、烷氧基、羧基、酯基、氰基、卤代烷基亚硫酸酯基团、烷基胺基团、烷基硅烷基胺基团或烷基硅烷基氧基团,R↑[3]是取代或未取代的C6~C12芳基,R↑[4]是氢或C1~C6烷基,X是直链或支链的取代或未取代亚烷基;或在其主链上包括亚烯基、亚炔基、杂环基、脲基或异氰酸酯基的亚烷基,l和m相同或不同地是1~4的整数,并且n为0或1~5的整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:赵显模金相均禹昌秀金美英高尚兰尹熙灿李雨晋金钟涉
申请(专利权)人:第一毛织株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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